如何防止事务违反 Datomic 中的应用程序不变量答案

【问题标题】：How to prevent transactions from violating application invariants in Datomic如何防止事务违反 Datomic 中的应用程序不变量
【发布时间】：2018-01-15 18:37:04
【问题描述】：

详细地说，大多数关系数据库都有数据库约束的概念。这是 Postgres documentation on constraints。 Datomic 提供了哪些工具来约束数据或在存储的数据上维护一组不变量？

【问题讨论】：

标签： database clojure transactions datomic

【解决方案1】：

编辑 2019-06-28： 由于 0.9.5927（Datomic On-Prem）/480-8770（Datomic Cloud），Datomic 通过 Attribute Predicates、@987654322 支持更精细的写入时间验证@ 和 Entity Predicates。这使得大部分初始答案无效或不相关。

特别是，注意实体谓词接受数据库值作为参数，因此它们实际上可以强制跨多个实体的不变量。

默认情况下，Datomic 仅对可以写入的数据实施非常有限的一组约束，主要包括：

唯一性约束：见Identity and Uniqueness
类型约束，例如，您不能将数字写入 :db.type/string 的属性
实体解析：如果[:my.app/id "fjdsklfjsl"]lookup-ref 未解析为现有实体，则[:db/add [:my.app/id "fjdsklfjsl"] :my.app/content 42] 之类的操作将失败
冲突，例如，如果属性基数为 1，Datomic 不会让您:db/add 2 个不同的值用于同一实体-属性对。

（我可能忘记了一些，如果有，请发表评论。）

特别是在撰写本文时，没有内置方法可以将自定义验证或“外键”约束添加到给定属性。

但是，将Transaction Functions 和speculative writes (a.k.a db.with()) 结合使用可以为您提供一种强制执行任意不变量的强大方法。例如，您可以将事务包装在一个事务函数中，该函数使用db.with() 推测性地应用该事务，然后搜索推测性结果以查找不变的违规，如果找到则抛出异常。您甚至可以通过在 Datalog 中实现“搜索不变违规”部分来使此事务功能非常通用。

以下是 API 的示例：

[:myapp.fns/checking-invariants
 ;; a description of the invariant
 {:query
  [:find ?message ?user-id
   :in $db-before $db-after ?tx-data ?tempids ?user-id
   :where
   [$db-before ?user :myapp.user/id ?user-id]
   [$db-before ?user :myapp.user/email ?email-before]
   [$db-after ?user :myapp.user/email ?email-after]
   [(not= ?email-before ?email-after)]
   [(ground "A user may not change her email") ?message]]
  :inputs ["user-id-12342141"]}
 ;; the wrapped transaction
 [[:db/add 125315815291 :myapp.user/email "hello.world@yopmail.com"]
  [:db/add 125315815291 :myapp.user/name "Foo Bar"]]]

这是:myapp.fns/checking-invariants 的（未经测试的）实现：

{:db/ident :myapp.fns/checking-invariants,
 :db/fn #db/fn{:lang :clojure,
               :imports [],
               :requires [[datomic.api :as d]],
               :params [db invariant-q tx],
               :code
               (let [{:keys [query inputs]} invariants-q
                     {:keys [db-before db-after tx-data tempids]}
                     (d/with db tx)]
                 (when-some [violations (apply d/q query
                                          db-before db-after tx-data tempids
                                          inputs)]
                   (throw (ex-info
                            "Transaction would violate invariants."
                            {:tx tx
                             :violations violations
                             :t (d/basis-t db-before)})))
                 tx)}}

限制：

您只能在外部进行保护：客户端必须选择使用此不变检查事务功能。
注意性能 - 滥用这种方法可能会给 Transactor 带来过多的负载。在安全的情况下，您可能更喜欢使用 db.invoke() 在对等节点上执行验证
确保您的事务是确定性的，因为它将运行两次（更准确地说，确保您的事务是否违反不变量是确定性的）

【讨论】：

【解决方案2】：

一种方法是使用修改数据并在修改期间进行约束验证的事务函数：http://docs.datomic.com/database-functions.html#uses-for-transaction-functions

【讨论】：