Datalog 查询与 Datomic/Xtdb：数据即事实、pull、时间旅行与架构

;; 传统 UPDATE：覆盖，旧值消失
;; Datomic：追加，旧值仍可查
;; 「修改名字」= 追加一条新 datom（值变了），旧 datom 仍在历史里

;; deps.edn
{:deps {com.datomic/peer        {:mvn/version "1.0.7277"}
        com.datomic/datomic-free {:mvn/version "0.9.5697"}}}

(require '[datomic.api :as d])

;; 内存数据库（开发用）
(def uri "datomic:mem://app")
(d/create-database uri)
(def conn (d/connect uri))

;; 定义 schema：属性要显式声明
(def schema
  [{:db/ident       :user/name
    :db/valueType   :db.type/string
    :db/cardinality :db.cardinality/one
    :db/unique      :db.unique/identity}
   {:db/ident       :user/email
    :db/valueType   :db.type/string
    :db/cardinality :db.cardinality/one
    :db/unique      :db.unique/identity}
   {:db/ident       :user/age
    :db/valueType   :db.type/long
    :db/cardinality :db.cardinality/one}])

@(d/transact conn schema)

;; 查询结构：[:find ... :in ... :where ...]
(d/q '[:find ?name
       :where [?u :user/name ?name]]
     (d/db conn))

;; 找名字为 Alice 的实体
(d/q '[:find ?e
       :where [?e :user/name "Alice"]]
     (d/db conn))

;; 多条件（隐式 JOIN：同一个 ?e）
(d/q '[:find ?name ?age
       :where [?e :user/name ?name]
              [?e :user/age  ?age]]
     (d/db conn))

;; $ = 数据库，?n = 绑定参数
(d/q '[:find ?name
       :in $ ?n
       :where [?e :user/name ?name]
              [?e :user/age ?n]]
     (d/db conn) 30)

;; 集合输入（批量）
(d/q '[:find ?name
       :in $ [?n ...]
       :where [?e :user/age ?n]
              [?e :user/name ?name]]
     (d/db conn) [30 40 50])

;; 计数
(d/q '[:find (count ?e) .
       :where [?e :user/name]] (d/db conn))

;; 分组聚合
(d/q '[:find ?age (count ?e)
       :where [?e :user/age ?age]]
     (d/db conn))

;; 返回 map（带键）
(d/q '[:find ?name ?age
       :keys name age
       :where [?e :user/name ?name]
              [?e :user/age  ?age]]
     (d/db conn))
;; => ({:name "Alice" :age 30} ...)

(d/pull (d/db conn)
        '[:user/name :user/age]
        [:user/name "Alice"])
;; => {:user/name "Alice" :user/age 30}

;; 嵌套：取用户及其朋友的名字
(d/pull (d/db conn)
        '[:user/name
          {:user/friends [:user/name]}]
        eid)

;; 通配与递归
(d/pull db '[*] eid)                               ;; 全部属性
(d/pull db '[:user/name {:user/friends ...}] eid)  ;; 递归展开

;; query 定位实体，pull 取详情
(d/q '[:find [(pull ?e [:user/name :user/age]) ...]
       :where [?e :user/age ?age]
              [(> ?age 30)]]
     (d/db conn))

;; 规则：[规则名 [?参数...] [子句...]]
(def rules
  '[[(adult? ?e)
     [?e :user/age ?age]
     [(>= ?age 18)]]])

(d/q '[:find ?name
       :in $ %
       :where [?e :user/name ?name]
              (adult? ?e)]
     (d/db conn) rules)

;; 传递闭包：?a 是 ?b 的祖先（直接或间接）
(def rules
  '[[(ancestor ?a ?b)
     [?a :org/child ?b]]
    [(ancestor ?a ?b)
     [?a :org/child ?x]
     (ancestor ?x ?b)]])

(d/q '[:find ?desc
       :in $ % ?root
       :where (ancestor ?root ?desc)]
     (d/db conn) rules [:org/name "总部"])

;; 当前
(d/db conn)

;; as-of：截至某时刻（含）
(d/as-of (d/db conn) #inst "2024-01-01")

;; since：某时刻之后（不含）
(d/since (d/db conn) #inst "2024-01-01")

;; history：全部历史（含删除）
(d/history (d/db conn))

;; 查「用户改名前的旧名」
(def db (d/db conn))
(def old-db (d/as-of db t))

(d/q '[:find ?name
       :in $ ?e
       :where [?e :user/name ?name]]
     old-db eid)

;; 事务是「一组事实的追加」，用 map 描述
@(d/transact conn
  [{:user/email "a@x.com" :user/name "Alice" :user/age 30}])

;; 引用已有实体（唯一键 upsert）
@(d/transact conn
  [{:user/email "a@x.com" :user/age 31}])

;; 定义函数
@(d/transact conn
  [{:db/ident :inc-age
    :db/fn (d/function
             '{:lang "clojure"
               :params [db eid n]
               :requires [[:user/age]]
               :code (let [age (d/q '[:find ?a . :in $ ?e
                                      :where [?e :user/age ?a]]
                                    db eid)]
                       [{:db/id eid :user/age (+ age n)}])})}])

;; 调用
@(d/transact conn [[:inc-age eid 1]])

;; 带 :db.unique/identity 的属性 = 天然 upsert
;; 同一 email 重复 transact 不会新建实体，而是更新
@(d/transact conn [{:user/email "a@x.com" :user/name "Alice2"}])
;; 仍只有一个 a@x.com 实体

(require '[xtdb.api :as xt])

(def node (xt/start-node {}))
(xt/submit-tx node [[::xt/put {:xt/id :user/1 :name "Alice" :age 30}]])
(xt/sync node)

;; 查询（Datalog 语法，与 Datomic 高度相似）
(xt/q node '{:find [?name]
             :where [[?e :name ?name]]})
;; => #{["Alice"]}