Thuật ngữ CRUD khá quen thuộc đối với lập trình viên, giúp xây dựng API cho website hoặc hệ thống cơ sở dữ liệu. Cùng tìm đọc bài viết bên dưới để hiểu rõ CRUD là gì và các chức năng cơ bản của mô hình này.
CRUD là gì?
CRUD là mô hình bao gồm Create, Read, Update và Delete – 4 bước trọng tâm để ứng dụng vận hành liên tục trên hệ thống ngay cả khi thiết bị không hoạt động. Mô hình này chỉ áp dụng với ổ cứng vật lý, không khả dụng cho bộ nhớ đệm.
Nếu một trang web muốn vận hành phải đầy đủ các yếu tố trong CRUD, nếu một trong bốn chức năng trên không hoạt động thì mô hình này không mang tính liên kết mà chỉ hoạt động đơn lẻ.
CRUD cung cấp framework để nhắc nhở các lập trình viên đảm bảo hệ thống vận hành ổn định đầy đủ và hoàn thiện nhất.
4 chức năng chính của CRUD
Để hiểu CRUD thấu đáo hơn, bạn cần biết 4 chức năng có trong mô hình này.
CREATE
CREATE là quá trình lưu trữ, hoặc tạo một bản ghi thông tin mới vào hệ thống dữ liệu. Trong website, khi tạo một bài đăng, quản trị web sẽ nhập đầy đủ thông tin tại HTML, sau đó truyền dữ liệu đến server web.
Lúc này, nhiệm vụ của server là kiểm tra những thông tin có hợp lệ và trùng lặp không. Nếu mọi thứ hoàn chỉnh thì hệ thống sẽ lưu trữ vào Database để chấp nhận khởi tạo một bài đăng mới.
Những ví dụ khác về CREATE:
- Bạn mua hàng online đồng nghĩa các thông tin mua sắm đang ở quá trình CREATE. Trang web sẽ lưu dữ liệu này, và chuyển cho bộ phận khác xử lý.
- Khi bạn comment vào Facebook, hệ thống cũng tập hợp và lưu trữ trong database.
Như vậy, tính năng CREATE đơn giản là lưu trữ thông tin vào dữ liệu, tạo ra bản ghi mới.
READ
Chức năng READ trong mô hình CRUD cho phép người dùng truy xuất thông tin đã lưu và xem lại dữ liệu. Người dùng có quyền thực hiện điều này thông qua server.
Ví dụ cho chức năng này như sau:
- Xem lại bài viết hay Newsfeed vừa đăng trên website hoặc Facebook cá nhân.
- Bạn bấm vào đường dẫn của một bài viết nào đó, sau đó đường truyền lệnh đến server để mở ra một bài viết cụ thể. Bài viết này truy xuất từ hệ thống dữ liệu, sẽ hiển thị theo cài đặt lập trình từ trước đó.
- Người dùng xem chi tiết thông tin về sản phẩm trên website.
- Người dùng xem tin tức trên Website. Toàn bộ hiển thị đều do lập trình viên cài đặt.
UPDATE
UPDATE trong mô hình CRUD có chức năng cập nhật thông tin đã lưu. Tính năng này không tạo ra bản ghi mới mà chỉ điều chỉnh thông tin trước đó.
Quá trình này có thể thực hiện trên một hoặc nhiều bản ghi trước đó, tùy vào từng chức năng lập trình của website. Việc cập nhật này có thể dựa vào những đặc điểm chung hoặc trên ID.
Các ví dụ chính của tính năng UPDATE:
- Bạn chỉnh sửa nội dung comment đã đăng.
- Quản trị viên trang web hiệu chỉnh lại bài viết đã đăng trước đó.
- Người dùng của trang web thực hiện chỉnh sửa bình luận đã gửi.
DELETE
DELETE là tính năng cuối cùng của mô hình CRUD, giúp xóa các dữ liệu đã tồn tại từ trước trong giai đoạn CREATE. Trong nhiều trường hợp, việc xóa dữ liệu sẽ thực hiện ẩn danh và có thể khôi phục thông tin đã xóa.
Ví dụ cơ bản của tính năng DELETE:
- Quản trị viên website xóa bài viết đã đăng trước đó.
- Bạn tự xóa đi nội dung bài viết hoặc comment đã đăng.
- Quản trị website hoặc người dùng xóa bình luận trên website.
So sánh sự khác nhau giữa CRUD và REST
Mô hình CRUD hay bị nhầm lẫn với REST. Thực tế, hai khái niệm này khác nhau hoàn toàn về nguyên tắc hoạt động. Bạn cần nắm vững sự khác nhau giữa REST và CRUD là gì để vận hành hệ thống hiệu quả.
Cách hoạt động của REST
Lệnh REST hoạt động chủ yếu xoay quanh tài nguyên cụ thể như hình ảnh, file, tài liệu,… cho biết trạng thái chuyển đổi và thông báo qua HTTP.
REST bao gồm 6 yếu tố cơ bản:
Client-server mandata
Dữ liệu trên máy server của khách hàng, tách biệt giữa server và client. Theo đó, phản hồi dịch vụ từ client sẽ được server chấp nhận hoặc từ chối.
Statelessness
Được gọi là tình trạng phi trạng thái, hay là thiết kế không thực hiện lưu trữ dữ liệu của khách hàng trên server. Chức năng này quyết định lệnh yêu cầu nào được phép chuyển đến server và client. Hệ thống sẽ tiếp tục giao tiếp không trạng thái giữa client và bên cung cấp dịch vụ, để server đủ thông tin phản hồi.
Cache
Bộ nhớ đệm chứa dữ liệu, có nhiệm vụ lưu thông tin từ máy chủ, giúp cải thiện các điểm yếu của trạng thái statelessness. Ngay khi người dùng gửi yêu cầu, cache sẽ lưu trữ ngay lập tức để tránh thiếu sót hoặc trùng lặp.
Interface/uniform contract
Dữ liệu hoặc hợp đồng thống nhất định dạng. Điều này nhằm hạn chế việc sử dụng nhiều giao thức độc lập trong cùng một API. Thay vào đó, chỉ có một giao thức phân phối đến hệ thống siêu kết nối. Chức năng này hạn chế tình trạng sử dụng nhiều giao thức khác nhau trong API. Tất cả chỉ hoạt động trong một giao thức đến hệ thống kết nối.
Layered system
Hệ thống được phân lớp, cho phép mở rộng cấu trúc. Theo đó, những lệnh yêu cầu mới hoặc các phần mềm trung gian có thể được đưa vào dễ dàng mà không ảnh hưởng đến client và server.
Code-on-demand
Mã theo yêu cầu tùy chọn. Các ứng dụng theo mô hình REST có thể không cần code-on-demand nhưng nhất thiết phải có các phần Client-server Mandata, Statelessness và Layered Systems. Code cho phép hệ thống của client và server tách biệt nhau.
Cách hoạt động của CRUD
Như đã phân tích CRUD bao gồm 4 chức năng cơ bản CREATE – READ – UPDATE – DELETE. CRUD là một chu trình hoàn chỉnh, không phải cách thức tạo API mà được dùng để hình thành và lưu trữ cơ sở dữ liệu.
Một trang web vận hành giống như quy trình CRUD. Khi bạn mua hàng trên trang website thương mại điện tử (CREATE), bạn sẽ cung cấp thông tin tài khoản (UPDATE), đọc và rà soát lại toàn bộ thông tin (READ) và cuối cùng xóa dữ liệu hoặc đơn hàng (DELETE).
Thực hành sử dụng CRUD
Trong Storage Model, các hàm này trong mô hình CRUD là yếu tố cơ bản. Các thực hành mô hình này như sau:
{ "class": { "id": 1 "name": "Pure Strength", "trainer": "Bicep Bob", "duration": 1.5 } }Tương ứng với mỗi hoạt động trong CRUD, các câu hỏi bạn cần đặt ra là:
- Lộ trình nào cần triển khai để thực hiện CRUD và HTTP tương ứng là gì?
- Mỗi Route có chức năng hay hiệu lực trong Database?
- Tương ứng mỗi Route Return thì Response body và Response Code là gì?
Theo các câu hỏi trên, mỗi chức năng sẽ cụ thể như sau:
Create
- Route: POST /classes.
- Ảnh hưởng: Thêm lớp trong request body vào cơ sở dữ liệu.
- Response Body: { “class”: The Newly-Created Class }
- Success Response Code: 201
Read (One Class)
- Route: GET /classes.
- Ảnh hưởng đến Database: Không có.
- Response Body: { “classes”: [ Array of All Saved Classes ] }.
- Success Response Code: 200.
Read (One Class)
- Route: GET /classes/:id.
- Ảnh hưởng đến Database: Không có.
- Response Body: { “class”: The class with the specified ID }.
- Success Response Code: 200.
Update
- Route: PUT /classes/:id.
- Ảnh hưởng: Cập nhật các lớp được chỉ định trong Request Body.
- Response Body: { “class”: The updated class now saved in the database }.
- Success Response Code: 200.
Delete
- Route: DELETE /classes/:id.
- Ảnh hưởng đến Database: Loại bỏ các lớp được chỉ định từ Database.
- Response Body: Không có.
- Success Response Code: 204.
Ứng dụng của CRUD
Để bạn có thể hiểu rõ hơn về ứng dụng của CRUD, Vietnix đưa ra một ví dụ điển hình trong lĩnh vực HR (Human Resources) có ứng dụng CRUD như sau:
Database trong phòng nhân sự sẽ bao gồm:
- Bảng nhân viên có mã số, họ tên đầy đủ, địa chỉ, số điện thoại,…
- Trong bảng dữ liệu bộ phận nhân sự lưu trữ có lương, số ID, số BHXH hoặc phúc lợi công ty,…
- Bảng dữ liệu trong công ty bao gồm ID bộ phận, mã khu vực, tên quản lý,…
Khi đó, một nhân viên mới vào công ty, phòng nhân sự sẽ cập nhật dữ liệu để theo dõi, đây được gọi là bước CREATE và READ.
Nếu nhân viên thay đổi thông tin hoặc điều chuyển bộ phận khác, nhân sẽ UPDATE đầy đủ. Nếu nhân viên nghỉ việc, hệ thống sẽ DELETE – xóa dữ liệu nhân viên đó để tránh trùng lặp.
Ngoài lĩnh vực HR, CRUD còn được ứng dụng trong các công việc khác như quản lý website, sàn giao dịch thương mại, quản lý diễn đàn hoặc các ứng dụng có liên quan đến cơ sở dữ liệu.
Câu hỏi thường gặp
CRUD có liên quan gì đến các khái niệm như RESTful API và cơ sở dữ liệu?
CRUD (Create, Read, Update, Delete) là bốn thao tác nền tảng không thể thiếu khi làm việc với cơ sở dữ liệu. RESTful API là một kiến trúc API phổ biến, cho phép bạn tương tác với cơ sở dữ liệu qua mạng một cách linh hoạt và hiệu quả, sử dụng các phương thức HTTP (như GET, POST, PUT, DELETE) để thực hiện chính các thao tác CRUD.
Nói một cách dễ hiểu, CRUD là “những gì bạn muốn làm với dữ liệu”, còn RESTful API là “cách bạn giao tiếp với cơ sở dữ liệu để thực hiện những việc đó”. RESTful API giúp cho việc quản lý và trao đổi dữ liệu trở nên đơn giản và thuận tiện hơn, đặc biệt khi bạn xây dựng các ứng dụng web hiện đại hoặc các ứng dụng di động.
Có những thư viện hoặc framework nào hỗ trợ việc triển khai CRUD một cách hiệu quả?
Một số gợi ý về các thư viện và framework phổ biến, cùng với ưu nhược điểm của chúng, để bạn có thể đưa ra quyết định tối ưu nhất:
1. PHP
– Laravel: Framework hàng đầu với Eloquent ORM giúp viết code CRUD cực kỳ nhanh chóng và dễ bảo trì. Laravel còn cung cấp nhiều tính năng khác như routing, authentication, queue… giúp bạn xây dựng ứng dụng hoàn chỉnh một cách dễ dàng.
– CodeIgniter: Nhẹ nhàng và linh hoạt, phù hợp cho các dự án nhỏ và vừa. CodeIgniter cho phép bạn tùy chỉnh nhiều hơn so với Laravel, nhưng cũng đòi hỏi bạn phải viết nhiều code CRUD hơn.
2. Node.js
– Express.js: Framework tối giản và linh hoạt nhất, cho phép bạn tự do lựa chọn các thư viện và công cụ khác để xây dựng ứng dụng theo ý muốn. Kết hợp với Mongoose, bạn có thể dễ dàng thao tác với MongoDB, một cơ sở dữ liệu NoSQL phổ biến.
– NestJS: Mang đến kiến trúc rõ ràng và dễ mở rộng, đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng lớn và phức tạp. NestJS sử dụng TypeScript, giúp bắt lỗi sớm và tăng tính bảo trì của code.
3. Python
– Django: Framework “all-in-one” với ORM mạnh mẽ, admin panel tự động, và nhiều tính năng khác giúp bạn xây dựng ứng dụng nhanh chóng. Django đặc biệt phù hợp cho các dự án lớn và cần nhiều tính năng phức tạp.
– Flask: Tối giản và dễ học, Flask là lựa chọn tuyệt vời cho các dự án nhỏ, API, hoặc khi bạn muốn tự do kiểm soát mọi thứ.
Vai trò của CRUD trong việc xây dựng các ứng dụng IoT?
CRUD là nền tảng của mọi ứng dụng Internet of Things (IoT). Không chỉ đơn thuần là quản lý dữ liệu, mà còn là chìa khóa để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống IoT.
Khi một cảm biến IoT thu thập dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm, hoặc bất kỳ thông số nào khác, thao tác Tạo sẽ lưu trữ thông tin này vào cơ sở dữ liệu. Đọc cho phép ứng dụng truy xuất dữ liệu này để hiển thị trên bảng điều khiển, phân tích để đưa ra quyết định, hoặc thậm chí kích hoạt các hành động tự động.
Cập nhật là cần thiết khi cần thay đổi giá trị của dữ liệu, ví dụ như hiệu chỉnh sai số của cảm biến hoặc cập nhật cấu hình thiết bị từ xa. Cuối cùng, Xóa giúp loại bỏ dữ liệu lỗi thời hoặc không cần thiết, giải phóng không gian lưu trữ quý giá.
Làm thế nào để áp dụng CRUD trong việc quản lý dữ liệu trên các hệ thống NoSQL như MongoDB hay Cassandra?
CRUD vẫn là cốt lõi trong việc quản lý dữ liệu, ngay cả trên các hệ thống NoSQL phổ biến như MongoDB và Cassandra. Tuy nhiên, cách thức triển khai CRUD trên các hệ thống này có đôi chút khác biệt so với mô hình quan hệ truyền thống.
1. Tạo (Create)
– MongoDB: Sử dụng db.collection.insertOne() để tạo một tài liệu hoặc db.collection.insertMany() để tạo nhiều tài liệu cùng lúc.
– Cassandra: Câu lệnh INSERT INTO được dùng để thêm dữ liệu vào bảng. Điểm đặc biệt ở đây là bạn cần xác định phân vùng (partition key) – yếu tố quyết định cách dữ liệu được phân bố trên cluster để đảm bảo khả năng mở rộng.
2. Đọc (Read)
– MongoDB: db.collection.find() cho phép tìm kiếm các tài liệu thỏa mãn điều kiện cụ thể.
– Cassandra: Truy vấn dữ liệu bằng SELECT và lọc kết quả bằng WHERE. Để truy vấn hiệu quả, bạn cần dựa vào phân vùng và khóa phân cụm (clustering key) – yếu tố quyết định thứ tự sắp xếp dữ liệu trong mỗi phân vùng.
3. Cập nhật (Update)
– MongoDB: Cập nhật một tài liệu bằng db.collection.updateOne() hoặc nhiều tài liệu cùng lúc bằng db.collection.updateMany().
– Cassandra: Cập nhật các cột cụ thể trong một hàng bằng UPDATE. Lưu ý rằng bạn cần xác định rõ phân vùng để hệ thống biết chính xác vị trí cần cập nhật.
4. Xóa (Delete)
– MongoDB: Xóa một tài liệu bằng db.collection.deleteOne() hoặc nhiều tài liệu cùng lúc bằng db.collection.deleteMany().
– Cassandra: Xóa một hàng bằng DELETE. Tương tự như cập nhật, bạn cần xác định rõ phân vùng.
Lời kết
Với những thông tin cơ bản trên, bạn đã nắm được cốt lõi CRUD là gì và ứng dụng của mô hình này trong việc quản lý cơ sở dữ liệu. Theo dõi các bài viết hữu ích trên Vietnix để nâng cao kiến thức và kỹ năng quan trọng trong công việc.
