bookshelf、mongoose、sequelize、waterline は、Node.js アプリケーションでデータベース操作を抽象化するためのライブラリです。mongoose は MongoDB 専用の ODM であり、スキーマ定義とドキュメント操作に最適化されています。sequelize は PostgreSQL、MySQL などのリレーショナルデータベース(SQL)をサポートする ORM で、型安全性と機能の豊富さが特徴です。bookshelf は Knex.js ベースの SQL ORM ですが、近年メンテナンス頻度が低下しています。waterline は Sails.js フレームワークのために設計されたデータアクセスレイヤーで、アダプター経由で複数の DB を扱えますが、独自の制約が多く、現代的な開発では採用が慎重になっています。
Node.js でデータベースを扱う際、生 SQL やドライバを直接叩くのではなく、ORM(オブジェクト関係マッピング)や ODM(オブジェクトドキュメントマッピング)を使うのが一般的です。bookshelf、mongoose、sequelize、waterline はそれぞれ異なる哲学と対象データベースを持っており、選び方を間違えると後々の開発速度や保守性に大きく影響します。
フロントエンドアーキテクトとして、バックエンドのデータ層の特性を理解することは、API デザインや状態管理の方針を決める上で重要です。ここでは、これら 4 つのライブラリの技術的な違いと、実際のコードがどう変わるかを深掘りします。
ライブラリを選ぶ最初の基準は、使用するデータベースの種類です。
mongoose は MongoDB 専用です。
// mongoose: MongoDB 用
const userSchema = new mongoose.Schema({ name: String });
const User = mongoose.model('User', userSchema);
const user = await User.findOne({ name: 'Alice' });
sequelize はリレーショナルデータベース(SQL)専用です。
// sequelize: SQL 用
const User = sequelize.define('User', { name: DataTypes.STRING });
const user = await User.findOne({ where: { name: 'Alice' } });
bookshelf も SQL データベース用です。
// bookshelf: SQL 用 (Knex ベース)
const User = bookshelf.Model.extend({ tableName: 'users' });
const user = await User.where({ name: 'Alice' }).fetch();
waterline はデータベースアグノスティックを謳っていますが、実態はアダプター依存です。
// waterline: 汎用 (アダプター依存)
// Sails.js コンテキスト内での記述例
const user = await User.findOne({ name: 'Alice' });
複数のテーブルやコレクションにまたがるデータを取得する際、各ライブラリのアプローチは大きく異なります。
sequelize は include オプションを使って SQL の JOIN を抽象化します。
// sequelize: 関連データを同時に取得
const user = await User.findOne({
where: { id: 1 },
include: [{ model: Post, as: 'posts' }]
});
// user.posts が自動的に含まれる
mongoose は populate メソッドを使います。
// mongoose: 参照を解決して取得
const user = await User.findById(1).populate('posts');
// posts 配列にドキュメント本体が入る
bookshelf は withRelated を使用します。
// bookshelf: 関連データの Eager Loading
const user = await User.where({ id: 1 }).fetch({
withRelated: ['posts']
});
// user.related('posts') でアクセス
waterline は populate メソッドを提供します。
// waterline: 結合取得
const user = await User.findOne({ id: 1 }).populate('posts');
// 結果オブジェクトに posts が付与される
ライブラリの選定において、メンテナンス状況は機能以上に重要です。開発が止まっているライブラリはセキュリティリスクや、新しい Node.js バージョンとの非互換性を招きます。
mongoose と sequelize は活発にメンテナンスされています。
sequelize、MongoDB なら mongoose を選ぶのが安全です。bookshelf はメンテナンスが停滞しています。
sequelize に移行することを強く推奨します。waterline は Sails.js エコシステムに依存しています。
複雑な検索条件や集計処理を行う際、ライブラリがどこまで許容するかもポイントです。
sequelize はクエリ構築能力が高いです。
Op オペレーターを使って複雑な WHERE 句を構築できます。// sequelize: 複雑な条件
const { Op } = require('sequelize');
const users = await User.findAll({
where: {
[Op.or]: [{ age: { [Op.gt]: 20 } }, { role: 'admin' }]
}
});
mongoose もクエリチェーンが強力です。
// mongoose: クエリチェーン
const users = await User.find({ age: { $gt: 20 } })
.where('role').equals('admin')
.exec();
bookshelf は Knex の機能を引き継ぎます。
// bookshelf: Knex クエリ活用
const users = await User.query(qb => {
qb.where('age', '>', 20).orWhere('role', 'admin');
}).fetchAll();
waterline は独自構文に制限されます。
// waterline: 制限のあるクエリ
const users = await User.find({
or: [{ age: { '>': 20 } }, { role: 'admin' }]
});
| 特徴 | mongoose | sequelize | bookshelf | waterline |
|---|---|---|---|---|
| DB 種類 | MongoDB (NoSQL) | SQL (RDBMS) | SQL (RDBMS) | 両方 (アダプター) |
| メンテナンス | ✅ 活発 | ✅ 活発 | ⚠️ 停滞 | ⚠️ Sails 依存 |
| 型サポート | ✅ 良好 (TS) | ✅ 優秀 (TS) | ⚠️ 限定的 | ⚠️ 限定的 |
| 学習コスト | 低 | 中 | 中 | 高 (独自規則) |
| 推奨度 | 高 (Mongo 時) | 高 (SQL 時) | 低 (非推奨) | 低 (Sails 以外) |
プロジェクトのデータベース選定がまだであれば、リレーショナルなら PostgreSQL + sequelize、ドキュメントストアなら MongoDB + mongoose の組み合わせが最もリスクが少なく、人材も確保しやすいです。
bookshelf は過去に多くのプロジェクトで使われましたが、現在では技術的負債になる可能性が高いです。既存システムを維持する場合を除き、新しい選択リストに入れるべきではありません。
waterline は Sails.js という「フルスタックフレームワーク」の一部として設計されており、Express や Nest.js など他のフレームワークと組み合わせるメリットはほとんどありません。
フロントエンドアーキテクトとしてバックエンド技術を選定する際は、単なる機能比較だけでなく、**「5 年後もメンテナンスされているか」「困った時に情報が見つかるか」**という視点が重要です。その点で mongoose と sequelize は信頼できる選択肢です。
bookshelf は Knex.js クエリビルダーの上に構築されており、SQL データベースを扱う場合に選択されますが、メンテナンスが停滞しているため、新規プロジェクトでの採用は推奨されません。既存のレガシーシステムを保守する場合や、Knex.js との親和性が最優先される場合にのみ検討してください。代わりに sequelize や knex 単体の使用を検討すべきです。
MongoDB を使用する場合は mongoose が事実上の標準です。スキーマ定義、バリデーション、ミドルウェア機能が充実しており、ドキュメント指向データベースの特性を活かした開発が可能です。Node.js との親和性が高く、非同期処理との相性も良いため、MERN スタックなどで広く選ばれています。
リレーショナルデータベース(PostgreSQL, MySQL など)を使用し、型安全性や高度なリレーション管理が必要な場合に sequelize を選択します。Promise ベースの API と TypeScript サポートが充実しており、大規模なエンタープライズアプリケーションに適しています。マイグレーションツールも内蔵されているため、スキーマ管理も一元化できます。
waterline は Sails.js フレームワークと密接に結びついており、Sails を使用しないプロジェクトでの単独利用は推奨されません。複数の異なるデータベースを同時に扱う必要がある場合に威力を発揮しますが、クエリのカスタマイズ性が低く、複雑なビジネスロジックには向かないことがあります。新規プロジェクトでは、より汎用性の高い ORM の採用を検討してください。
Bookshelf is a JavaScript ORM for Node.js, built on the Knex SQL query builder. It features both Promise-based and traditional callback interfaces, transaction support, eager/nested-eager relation loading, polymorphic associations, and support for one-to-one, one-to-many, and many-to-many relations.
It is designed to work with PostgreSQL, MySQL, and SQLite3.
Website and documentation. The project is hosted on GitHub, and has a comprehensive test suite.
Bookshelf aims to provide a simple library for common tasks when querying databases in JavaScript, and forming relations between these objects, taking a lot of ideas from the Data Mapper Pattern.
With a concise, literate codebase, Bookshelf is simple to read, understand, and extend. It doesn't force you to use any specific validation scheme, and provides flexible, efficient relation/nested-relation loading and first-class transaction support.
It's a lean object-relational mapper, allowing you to drop down to the raw Knex interface whenever you need a custom query that doesn't quite fit with the stock conventions.
You'll need to install a copy of Knex, and either mysql, pg, or sqlite3 from npm.
$ npm install knex
$ npm install bookshelf
# Then add one of the following:
$ npm install pg
$ npm install mysql
$ npm install sqlite3
The Bookshelf library is initialized by passing an initialized Knex client instance. The Knex documentation provides a number of examples for different databases.
// Setting up the database connection
const knex = require('knex')({
client: 'mysql',
connection: {
host : '127.0.0.1',
user : 'your_database_user',
password : 'your_database_password',
database : 'myapp_test',
charset : 'utf8'
}
})
const bookshelf = require('bookshelf')(knex)
// Defining models
const User = bookshelf.model('User', {
tableName: 'users'
})
This initialization should likely only ever happen once in your application. As it creates a connection pool for the current database, you should use the bookshelf instance returned throughout your library. You'll need to store this instance created by the initialize somewhere in the application so you can reference it. A common pattern to follow is to initialize the client in a module so you can easily reference it later:
// In a file named, e.g. bookshelf.js
const knex = require('knex')(dbConfig)
module.exports = require('bookshelf')(knex)
// elsewhere, to use the bookshelf client:
const bookshelf = require('./bookshelf')
const Post = bookshelf.model('Post', {
// ...
})
Here is an example to get you started:
const knex = require('knex')({
client: 'mysql',
connection: process.env.MYSQL_DATABASE_CONNECTION
})
const bookshelf = require('bookshelf')(knex)
const User = bookshelf.model('User', {
tableName: 'users',
posts() {
return this.hasMany(Posts)
}
})
const Post = bookshelf.model('Post', {
tableName: 'posts',
tags() {
return this.belongsToMany(Tag)
}
})
const Tag = bookshelf.model('Tag', {
tableName: 'tags'
})
new User({id: 1}).fetch({withRelated: ['posts.tags']}).then((user) => {
console.log(user.related('posts').toJSON())
}).catch((error) => {
console.error(error)
})
.set() on a model.Model, adding timestamps, attribute validation and some native CRUD methods.Have questions about the library? Come join us in the #bookshelf freenode IRC channel for support on knex.js and bookshelf.js, or post an issue on Stack Overflow.
If you want to contribute to Bookshelf you'll usually want to report an issue or submit a pull-request. For this purpose the online repository is available on GitHub.
For further help setting up your local development environment or learning how you can contribute to Bookshelf you should read the Contributing document available on GitHub.
Yes, you can call .asCallback(function(err, resp) { on any database operation method and use the standard (err, result) style callback interface if you prefer.
Make sure to check that the type is correct for the initial parameters passed to the initial model being fetched. For example new Model({id: '1'}).load([relations...]) will not return the same as new Model({id: 1}).load([relations...]) - notice that the id is a string in one case and a number in the other. This can be a common mistake if retrieving the id from a url parameter.
This is only an issue if you're eager loading data with load without first fetching the original model. new Model({id: '1'}).fetch({withRelated: [relations...]}) should work just fine.
The issue here is that Knex, the database abstraction layer used by Bookshelf, uses connection pooling and thus keeps the database connection open. If you want your process to exit after your script has finished, you will have to call .destroy(cb) on the knex property of your Bookshelf instance or on the Knex instance passed during initialization. More information about connection pooling can be found over at the Knex docs.
If you pass debug: true in the options object to your knex initialize call, you can see all of the query calls being made. You can also pass that same option to all methods that access the database, like model.fetch() or model.destroy(). Examples:
// Turning on debug mode for all queries
const knex = require('knex')({
debug: true,
client: 'mysql',
connection: process.env.MYSQL_DATABASE_CONNECTION
})
const bookshelf = require('bookshelf')(knex)
// Debugging a single query
new User({id: 1}).fetch({debug: true, withRelated: ['posts.tags']}).then(user => {
// ...
})
Sometimes you need to dive a bit further into the various calls and see what all is going on behind the scenes. You can use node-inspector, which allows you to debug code with debugger statements like you would in the browser.
Bookshelf uses its own copy of the bluebird Promise library. You can read up here for more on debugging Promises.
Adding the following block at the start of your application code will catch any errors not otherwise caught in the normal Promise chain handlers, which is very helpful in debugging:
process.stderr.on('data', (data) => {
console.log(data)
})
See the CONTRIBUTING document on GitHub.
While it primarily targets Node.js, all dependencies are browser compatible, and it could be adapted to work with other javascript environments supporting a sqlite3 database, by providing a custom Knex adapter. No such adapter exists though.
We found the following projects using Bookshelf, but there can be more: