SQL 儲存程序 vs ORM：如何選擇最適合的數據庫操作方式？

更新日期： 2025 年 3 月 4 日

在開發應用程式時，與資料庫的互動是不可避免的。

其中，SQL 儲存程序（Stored Procedure） 和 ORM（Object-Relational Mapping，對象關係對映） 是最常見的兩種數據庫操作方式。

儲存程序是基於 SQL 層級的解決方案，而 ORM 則讓開發者透過面向對象的方式操作資料庫。這兩者各有優勢，也各有其適用場景。

本文將詳細介紹 儲存程序與 ORM 的關係，並對其優缺點進行比較，幫助開發者選擇最適合的方式來操作數據庫。

什麼是 SQL 儲存程序（Stored Procedure）？

SQL 儲存程序（Stored Procedure） 是一組預先編寫並存儲在資料庫中的 SQL 語句，可以接收參數並返回結果。其主要目的是封裝業務邏輯，減少應用程式與資料庫的交互次數，提高效能。

當應用程式需要執行某個複雜的 SQL 操作時，可以直接調用儲存程序，而無需每次執行重複的 SQL 查詢。這種方式不僅可以提高執行效率，還能確保數據的一致性，尤其適用於需要大量數據處理的場景。

SQL 儲存程序的運作流程

以下是 SQL 儲存程序的執行流程，描述了從應用程式發送請求，到儲存程序執行並返回結果的過程：

graph TD;
    A[應用程式發送請求] -->|傳遞參數| B[調用儲存程序];
    B --> C[SQL 執行查詢或更新數據];
    C --> D{是否有返回結果?};
    D -->|是| E[返回結果集];
    D -->|否| F[執行成功，返回狀態碼];
    E --> G[應用程式接收並處理數據];
    F --> H[應用程式獲取執行狀態];

1. 應用程式發送請求，並透過 SQL 語法調用儲存程序。
2. 儲存程序在資料庫端執行 SQL 查詢或更新操作。
3. 檢查是否有返回結果：
   • 若有，則返回結果集給應用程式。
   • 若無，則僅返回成功狀態。
4. 應用程式接收結果並進一步處理。

SQL 儲存程序的優缺點

✅ 優點

• 效能較高：儲存程序在資料庫端執行，減少了應用層與資料庫的交互次數，特別適合處理大量數據的操作。
• 安全性更強：可透過存取控制，限制用戶只能執行特定的儲存程序，而無法直接存取資料表，從而降低 SQL 注入風險。
• 減少應用程式與資料庫的耦合：將業務邏輯放入資料庫，當應用程式變更時，不需要頻繁修改 SQL 語句，尤其適用於多個應用共享同一個資料庫的情境。

❌ 缺點

• 可讀性與維護性較差：當業務邏輯過於複雜時，儲存程序的 SQL 代碼會變得難以管理，且不同資料庫的 SQL 語法可能有所不同，影響可移植性。
• 難以進行版本控制與測試：相較於應用程式的代碼，儲存程序的版本管理與單元測試較為困難，不如應用層代碼易於維護。
• 開發效率較低：開發者需要熟悉 SQL 語法，並且當開發團隊主要使用高級語言（如 Python、Java）時，與應用層的銜接可能不如 ORM 直覺。

什麼是 ORM（對象關係對映，Object-Relational Mapping）？

ORM（Object-Relational Mapping） 是一種透過面向對象的方式操作資料庫的技術。

它讓開發者可以使用物件來對應資料表，而無需直接撰寫 SQL 語句。

例如，ORM 會自動將物件屬性對應到資料庫欄位，方法對應到 SQL 操作，使開發更簡單直覺。

常見的 ORM 框架包括：

• Django ORM（Python）
• Hibernate（Java）
• SQLAlchemy（Python）
• Entity Framework（C#/.NET）

ORM 的運作流程

以下是 ORM 的運作邏輯，描述了應用程式如何透過 ORM 層與資料庫交互：

graph TD;
    A[應用程式發送請求] -->|函式調用| B[ORM 層處理請求];
    B -->|映射對象到資料庫表| C[生成 SQL 語句];
    C --> D{查詢類型是?};

    D -->|標準 CRUD 操作| E[直接執行 SQL 查詢];
    D -->|高效能批量操作| F[調用 SQL 儲存程序];

    E --> G[資料庫返回結果];
    F --> H[儲存程序執行邏輯];
    H --> I[返回結果或狀態];

    G --> J[ORM 轉換結果為對象];
    I --> J;

    J --> K[應用程式獲取對象並處理];

1. 應用程式發送請求，透過 ORM 層處理。
2. ORM 將請求轉換為 SQL 語句，並決定查詢類型：
   • 標準 CRUD 操作，則直接執行 SQL。
   • 需要高效能處理時，則調用 SQL 儲存程序。
3. 資料庫執行 SQL，並返回結果。
4. ORM 轉換查詢結果為對象，並回傳給應用程式。

ORM 的優缺點

✅ 優點

• 提高開發效率：開發者無需撰寫 SQL 語句，使用 ORM 提供的 API 即可操作資料庫，符合現代開發習慣。
• 可移植性高：ORM 屏蔽了底層 SQL 語法差異，讓程式碼能夠適應不同的資料庫系統，如 MySQL、PostgreSQL、SQLite。
• 可讀性與維護性強：ORM 讓業務邏輯結構化，便於維護與測試。

❌ 缺點

• 效能可能較低：ORM 自動生成的 SQL 語句可能不夠高效，導致不必要的數據查詢，影響效能。
• 學習成本：不同的 ORM 框架有不同的 API 及規則，開發者需要熟悉特定框架的用法。
• 靈活性較低：某些複雜 SQL 操作（如儲存程序、窗口函數）在 ORM 中較難實現，仍需手寫 SQL。

ORM 為何仍會調用 SQL 儲存程序？

ORM（Object-Relational Mapping）的核心目標是透過程式語言操作資料庫，減少手寫 SQL 的需求。

然而在實際開發中，ORM 仍可能調用 SQL 儲存程序（Stored Procedure），主要原因在於：

1. 效能瓶頸：ORM 自動生成的 SQL 在大規模操作時效率不足。
2. 業務複雜性：多步驟交易（如金融轉帳）需確保原子性與一致性。
3. 安全性需求：限制敏感資料的直接存取權限。

需特別注意的是，ORM 本身不會自動產生儲存程序，所有儲存程序皆由開發者或資料庫管理員（DBA）預先手動定義，ORM 僅提供調用機制。

ORM 不自動產生儲存程序的三大原因：

1. 業務邏輯不可預測：儲存程序高度依賴具體需求（如金融風控規則）。
2. 資料庫語法差異：不同資料庫（MySQL、PostgreSQL）的儲存程序語法不兼容。
3. 效能調優門檻：索引設計、鎖定機制等需人工介入優化。

誰負責撰寫 SQL 儲存程序？

1. 資料庫管理員（DBA）

• 場景：大型企業系統（如金融、電商平台）。
• 職責：設計高效能、高安全性的儲存程序，並管理資料庫層級權限。
• 範例：銀行轉帳邏輯需確保交易原子性（ACID）。

  CREATE PROCEDURE TransferFunds(IN from_id INT, IN to_id INT, IN amount DECIMAL)
  BEGIN
      START TRANSACTION;
      UPDATE accounts SET balance = balance - amount WHERE id = from_id;
      UPDATE accounts SET balance = balance + amount WHERE id = to_id;
      INSERT INTO transactions (from_id, to_id, amount, transaction_date) 
      VALUES (from_id, to_id, amount, NOW());
      COMMIT;
  END;

2. 後端開發者

• 場景：資源有限的小型團隊或新創公司。
• 職責：兼任資料庫設計，透過 ORM 直接調用自定義程序。
• 範例：Django ORM 調用儲存程序實作批次處理。

  with connection.cursor() as cursor:
      cursor.callproc('TransferFunds', [1, 2, 100])  # 參數傳遞來源帳戶、目標帳戶、金額

3. 資料庫內建程序

• 場景：利用資料庫原生功能（如系統報表、維護任務）。
• 範例：SQL Server 查詢資料表結構。

  CALL sp_help 'orders';  -- 快速獲取訂單表的欄位與索引資訊

ORM 調用儲存程序的三大關鍵場景

場景一：批量數據處理

• 問題：ORM 逐筆插入萬筆資料時，產生大量獨立 SQL 查詢，導致網路 I/O 暴增。
• 對比實驗：
  • ORM 逐筆插入 10,000 筆資料 → 耗時 12 秒。
  • 儲存程序單次批次處理 → 耗時 0.8 秒。
  • 解決方案：封裝批量操作至儲存程序，減少應用層與資料庫的往返次數。

  CALL BulkInsertOrders(@order_data);  -- 傳遞 JSON 或陣列格式的批量資料

場景二：複雜交易邏輯

• 問題：跨多表操作（如庫存扣減與訂單建立）需嚴格原子性，ORM 分散式執行易遺漏步驟。
• 案例：電商限時搶購時，若僅用 ORM 逐行更新庫存，可能因併發請求導致超賣。
• 解決方案：透過儲存程序統一執行「庫存檢查→扣減→紀錄交易」流程，並使用資料庫層級鎖定（如 SELECT FOR UPDATE）。

場景三：高安全性管控

• 問題：直接開放 ORM 存取敏感表（如 user_credentials）可能導致 SQL 注入或權限濫用。
• 實務作法：
  • 撤銷應用程式帳號的「直接資料表存取權」。
  • 僅允許透過預定義儲存程序（如 VerifyUserLogin）間接操作。
  • 資料庫記錄所有儲存程序的執行日誌，供審計追蹤。

儲存程序 vs ORM：哪種方式更主流？

目前，ORM 在現代開發中的應用更加廣泛，特別是在 Web 開發和企業應用程式中，ORM 被視為更易於維護和可擴展的解決方案。

許多主流框架（如 Django、Spring Boot、Ruby on Rails）都內建 ORM，促使開發者更傾向於使用 ORM 來管理數據。

然而，在以下情境中，儲存程序仍然具有優勢：

• 高效能需求：如財務系統、即時數據分析、大型報表查詢等。
• 安全性要求高：如銀行、金融機構等，透過儲存程序控制數據存取。
• 業務邏輯複雜，且變更頻率較低：如老舊系統維護，或者企業內部數據處理流程。

綜合來看，許多系統採取 ORM + 儲存程序混合模式：

• 80% 的 CRUD 操作（查詢、插入、更新、刪除）透過 ORM 處理，以提高開發效率。
• 20% 的高效能查詢或批量數據處理，則使用儲存程序來優化執行速度。

結論：如何選擇最適合的方案？

如果你的專案以開發效率、可維護性為主，並且使用現代 Web 框架，那麼 ORM 是最佳選擇。

但如果你的專案需要極致效能與數據安全性，或者需要處理大量批次數據，那麼可以考慮使用 SQL 儲存程序。

最佳的解決方案通常是兩者結合，使用 ORM 簡化日常開發，並在需要時借助儲存程序提升效能。這樣可以兼顧開發效率與執行效能，讓你的應用程式在不同場景下都能夠運行順暢。

你應該如何選擇？

最後，根據你的應用需求，選擇最適合的方式，讓數據庫操作更加高效！