Clojure на производстве. Зиперы, базы данных и REPL

Иван Гришаев
Clojure на производстве
Зипперы, базы данных, REPL
Редакция 7c13cd7
Москва, 2023

УДК	 004.04
ББК	 32.372
Г82
Гришаев И. В.
Г82 	 Clojure на производстве. Зиперы, базы данных и REPL. – М.: ДМК Пресс, 
2023. – 364 с.: ил. 
ISBN 978-5-93700-232-7
Продолжение книги «Clojure на производстве» об одноименном языке. В этот 
раз мы рассмотрим зипперы, работу с базой данных и обширное понятие REPL. 
Материал нацелен на практику и отталкивается от реальных задач, которые ждут 
в повседневной работе.
Как и первый том, книга не содержит азов изучения Clojure. Ожидается, что 
читатель знаком с Clojure или другим промышленным языком.
УДК  004.04
ББК  32.372
Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения 
владельцев авторских прав.
	
©  Гришаев И. В., 2023
ISBN 978-5-93700-232-7	
©  Издание, ДМК Пресс, 2023

Оглавление
1
Зипперы
9
1.1
Азы навигации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
1.2
Автонавигация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
1.3
XML-зипперы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26
1.4
Поиск в XML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32
1.5
Редактирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
40
1.6
Виртуальные деревья. Обмен валют
. . . . . . . . .
54
1.7
Обход в ширину. Улучшенный обмен валют . . . . .
65
1.8
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
74
2
Реляционные базы данных
81
2.1
Запросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
83
2.2
Доступ из Clojure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
84
2.3
Знакомство с clojure.java.jdbc
. . . . . . . . . . . . .
85
2.4
Основы clojure.java.jdbc . . . . . . . . . . . . . . . . .
88
2.5
Подробнее о запросах . . . . . . . . . . . . . . . . . .
95
2.6
Результат запроса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
2.7
Транзакции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
111
2.8
JDBC-спека с состоянием . . . . . . . . . . . . . . . . 116
2.9
SQLite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
121
2.10 Сложные типы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
2.11 Проблемы SQL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
2.12 Структура и группировка
. . . . . . . . . . . . . . . 165
2.13 Группировка в базе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
2.14 Миграции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
2.15 Next.JDBC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
2.16 Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
211

REPL, Cider, Emacs
215
3.1
Исторический экскурс
. . . . . . . . . . . . . . . . . 216
3.2
Пробуем REPL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
3.3
Более сложный сценарий . . . . . . . . . . . . . . . . 223
3.4
Свой REPL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
3.5
Полезные функции REPL
. . . . . . . . . . . . . . . 248
3.6
REPL в редакторе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
3.7
Знакомство с nREPL
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
3.8
Подключение из Clojure
. . . . . . . . . . . . . . . .
261
3.9
Клиенты nREPL для редакторов . . . . . . . . . . . 268
3.10 Emacs и Cider
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
3.11 Тесты в Cider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
3.12 Отладка сообщений nREPL
. . . . . . . . . . . . . . 293
3.13 Отладка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
3.14 Отладка в Cider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
3.15 nREPL в Docker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
3.16 nREPL в боевом режиме . . . . . . . . . . . . . . . . 330
3.17 REPL в других средах
. . . . . . . . . . . . . . . . . 342
3.18 Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
Послесловие
355
Предметный указатель
356

Об этой книге
Перед вами второй том «Clojure на производстве». Это продолжение первой книги, которая вышла три года назад. Мы продолжим изучать Clojure — замечательный язык с акцентом на
неизменяемость и асинхронность. Clojure называют современным
Лиспом, потому что код на нем пишут S-выражениями — то есть
со скобками.
По структуре и изложению книга не отличается от первой. Мы
подробно рассмотрим несколько тем, чередуя теорию с практикой.
Каждая мысль в тексте подтверждается кодом, и наоборот: сложный код разбит на части и подробно описан текстом.
Как и первый том, продолжение написано на русском языке.
Автор много лет пишет на Clojure и знаком с индустрией и сообществом. Все примеры и задачи автор взял из реальных проектов;
каждую строчку кода выполнил в REPL.
Коротко о том, что вас ждет. Первая глава расскажет о зипперах в Clojure. Это особый способ работы с коллекциями: непривычный, но крайне мощный. О зипперах мало информации даже
на английском языке, и книга закрывает этот недостаток.
Вторая глава посвящена реляционным базам данных, в основном PostgreSQL. Мы рассмотрим основы SQL, подключение и работу с базой из Clojure. Автор учел все наболевшие темы: построение
сложных запросов, шаблонизацию SQL, работу с выборкой и все
то, о чем забывают другие руководства.
Третья глава охватывает сразу три смежные темы — REPL,
Cider и Emacs. Читатель узнает, что такое REPL и как подключиться к нему из редактора. Мы поговорим о сетевом протоколе nREPL,
о запуске проекта в Docker и на удаленной машине. Рассмотрим
REPL на платформе Javascript и проведем массу экспериментов.
В тексте мы не раз ссылаемся на первую книгу, особенно когда
речь идет об исключениях, системах или Clojure.spec. Это не
помешает разобраться с темой, даже если вы не читали первый
том. Все же автор советует ознакомиться с ним для лучшего
понимания.
Книга рассчитана на продвинутую аудиторию. Желательно,
чтобы у вас был опыт если не с Clojure, то хотя бы с одним
из промышленных языков. Пожелаем читателю терпения, чтобы
прочесть книгу до конца.
6

Код
Исходный код книги в виде файлов LATEX находится в репозитории
igrishaev/clj-book21. Если вы нашли опечатку, создайте pull
clj-book2
request или issue с описанием проблемы.
Код первой главы о зипперах доступен в репозитории igrishaev/zipper-manual2. Код второй и третьей — в репозитоZipper
manual
рии igrishaev/book-sessions3, пути src/book/db.clj и replBook
sessions
chapter соответственно.
Используйте код в любых целях, в том числе коммерческих.
Благодарности
Автор благодарен стартапу Clashapp4 (ныне Huddles) и его коллекClashapp
тиву за полученный опыт. Некоторые техники из этого проекта
нашли место в книге.
Спасибо читателям блога за присланные опечатки и уточнения.
С ними текст удалось улучшить до сдачи в печать.
Особая благодарность Андрею Листопадову за детальные отзывы к черновикам глав. Посетите его сайт: andreyor.st5.
Andrey
Orst
Благодарю коллектив издательства «ДМК Пресс» за то, что
взяли рукопись в работу. Их усилиями вы читаете эту книгу
сейчас.
Обратная связь
Присылайте ошибки и замечания на почту ivan@grishaev.me.
Автор обновит макет, и, возможно, следующий читатель получит
исправленную версию книги.
1 github.com/igrishaev/clj-book2 .
2 github.com/igrishaev/zipper-manual .
3 github.com/igrishaev/book-sessions .
4 huddlesapp.co .
5 andreyor.st .
7

Глава 1
Зипперы
В этой главе мы рассмотрим зипперы в языке Clojure. Это необычный способ работы с коллекциями. С помощью зиппера можно
обойти произвольные данные, изменить их или выполнить поиск.
Зиппер — мощный инструмент, но вложения в него окупаются со
временем. Это сложная абстракция, которая требует подготовки.
1.1
Азы навигации
Объясним зиппер простыми словами. Это обёртка над данными с
набором действий. Вот некоторые из них:
• перемещение по вертикали: вниз к потомкам или вверх к
родителю;
• перемещение по горизонтали: влево или вправо среди потомков;
• обход всех элементов;
• добавление, редактирование и удаление узлов.
Это неполный список того, что умеют зипперы. Другие их
свойства мы рассмотрим по ходу главы. Важно, что указанные
действия относятся к любым данным, будь то комбинация векторов и словарей, дерево узлов или XML. Из-за этого зипперы
становятся мощным инструментом. Разобраться с ними означает
повысить свои навыки и открыть новые двери.
9

Термин «зиппер» ввел ученый Жерар Юэ1 (G´erard Huet)
G´erard
Huet
в 1996 году. Юэ занимался деревьями и искал универсальный
способ работы с ними. В знаменитой работе «Functional Pearl:
The Zipper»2 Юэ привел концепцию зиппера на языке OCaml.
zipper.pdf
Документ привлек внимание простотой и ясностью: описание
зиппера, включая код и комментарии, уместилось на четырёх
страницах. Современные зипперы почти не отличаются от того
изложения 1996 года.
Хотя Юэ отмечает, что зиппер можно создать на любом языке,
лучше всего они прижились в функциональных: Haskell, OCaml,
Clojure. Зипперы поощряют неизменяемые данные и чистые преобразования. Для указанных языков написаны библиотеки зипперов,
в некоторых случаях больше одной. Наоборот, в императивной
среде зипперы почти неизвестны.
Зипперы доступны в Clojure с первой версии. Их легко добавить в проект, не опасаясь проблем лицензии или новых зависимостей.
Зипперы в Clojure используют мощь неизменяемых коллекций.
Технически зиппер — это коллекция, которая хранит данные и
позицию в них. Всё вместе это называется локацией (location).
Шаг в любую сторону вернёт новую локацию подобно тому, как
функции assoc или update производят новые данные, оставляя
прежние нетронутыми.
Из текущей локации можно получить узел (ноду) — данные, на
которые ссылается указатель. На этом месте путаются новички,
поэтому уточним различие. Локация — это исходные данные и
положение в них. Передвижение по локации порождает локацию.
Из локации можно извлечь узел — данные, которые встретились
в локации.
Приведём пример с вектором [1 2 3]. Чтобы переместиться на
двойку, обернём данные в зиппер и выполним команды zip/down
и zip/right. С первым шагом мы провалимся в вектор и окажемся
на единице. Шаг вправо сдвинет нас на двойку.
Выразим это в коде: подключим модуль clojure.zip и переместимся по вектору:
1 en.wikipedia.org/wiki/Gerard_Huet .
2 www.st.cs.uni-saarland.de/edu/seminare/2005/advanced-fp/docs/huetzipper.pdf .
10