（转）“不可变”的数据库，函数式数据库Datomic

pprpg

http://www.infoq.com/cn/news/2013/06/database-value



在QCon New York 2013上，Rich Hickey做了一次话题为函数式数据库的演讲。Hickey因创造了Clojure编程语言而蜚声业内，目前他正在开发函数式数据库Datomic。在他的演讲中，Hickey表示函数式语言中的两个非常有用的属性：数据即值（data as values）和纯函数（译者注：Pure Functions ，不会产生副作用的函数，副作用指的是函数会改变外界环境的某些属性，或者返回值依赖于外部环境的某个属性），同样也有适用于数据库这一环境。他认为，这与对象关联的编程有很大不同。对象包含了数据和逻辑，就像是一台机器：它顺序地进行处理并不断改变自己的状态。每次调用对象上的方法都有可能返回不同的结果。这种状态可能会以某种不可预知的方式进行改变。例如，由于另一个线程同样也引用了该对象并修改了它。这让与对象关联的程序很难进行对结果的推断。而我们今天所使用的数据库与对象非常相似：一个数据库服务器就是一个不断改变状态，并且具有查询逻辑和变化部分的单独实体（有可能存在多份复制），可以采用事务的概念来弥补对数据库不可变（immutable）值的缺失。

Hickey以反问的口吻向观众说道：“如果将所有这些函数式的属性应用到数据库上岂不是很好？”在这样的一个世界里，整个数据库将可以代表一个（不变）值，而查询就好比是以一个或多个数据库作为参数的函数。这样一来，数据库便可以在多个线程间被安全的传递，而在相同数据库值上进行的相同查询将会产生相同的结果。自然地，由于一个不可变的数据库对大家来说并不是很有用处，所以我们将会使用事务处理器（transactor）来产生变更，更准确地说是：基于先前的数据库值产生新的数据库值。给定事务处理器一个数据库值和变化的数量，它将会返回一个新的数据库值。程序可以在任何时间向数据库索取它的当前值。Datomic 就是一个拥有这些属性的数据库。

这种针对数据库的函数式方式应用了函数式编程的核心思想，即严格地将数据库的数据和逻辑进行区分。数据被持久化在默默无闻的数据存储上，甚至可以存储在像Amazon的DynamoDB这样的简单键值存储上。事务处理器进程将会对事务进行协调，并且在出现多个“节点（peer）”(Datomic对客户端的叫法)于同一时间执行事务时起到主要的作用。通常节点会以Java库的形式集成到应用当中。一个节点会与事务处理器建立起一个连接来执行事务性的变化。查询会由节点本身来执行，并根据实际的需要来进行延迟（lazily）数据加载。为了使查询更加简单，Datomic支持以Datalog作为查询语言，该语言是Prolog的一个子集，非常适合以声明式的方式进行数据库查询。

关于Datomic的更多信息可以访问它的官方网站。InfoQ曾经发表过Datomic的架构与数据模型的文章，并且同样发表了上文所提到的关于Datomic的演讲视频。

查看英文原文：The Database as a Value

yulihua49

回复 1# pprpg

这种不可变的数据库可能天生的不适合某些交易，比如卖火车票。
一个席位的票，一开始是空闲状态，就是可售。然后100个人来抢，他们都抢到了，生成了100个新记录，状态都是“占用”，占用者分别是自己。
付款后又生成了100个新记录，状态是“售出”。这一个座位就卖给100个人啦。他们上车时需要带上警察和律师，来证明自己是唯一合法的乘客。

这个业务的数据库是天生的有副作用的函数，因为你每次按相同的条件查询余额，都会有不同都结果，票是越卖越少。
实际上，如你的数据库在描述客观世界，它就必须是不断变化的，你对世界对每次探寻，即使条件相同，结果也势必不同，不是有个测不准原理吗？
对于现实对状态机，你想用非状态机来描述？

所以，无副作用的函数不能适应所有的需求，它不是功能完备的。
有副作用的函数也不是什么坏事。

我认为这种概念没什么实用价值。