未來(lái)幾周，一個(gè)新的開(kāi)源對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)EdgeDB將發(fā)布其首個(gè)公開(kāi)預(yù)覽版。先讓我們了解一下構(gòu)建EdgeDB的原因。

動(dòng)機(jī)

數(shù)據(jù)庫(kù)一直是，并將永遠(yuǎn)是任何技術(shù)堆棧的決定性部分。在過(guò)去的十年中，數(shù)據(jù)庫(kù)市場(chǎng)發(fā)生了很多變化。在10年前，沒(méi)有MongoDB，沒(méi)有云數(shù)據(jù)庫(kù)，甚至云本身也是一個(gè)相對(duì)較新的概念。今天，有大量的數(shù)據(jù)庫(kù)解決方案使用非關(guān)系數(shù)據(jù)模型，承諾使數(shù)據(jù)可擴(kuò)展和對(duì)開(kāi)發(fā)人員友好。

但顯然后半部分變得難以捉摸。NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的文檔使初始無(wú)模式原型設(shè)計(jì)階段變得簡(jiǎn)單，但是隨著時(shí)間的推移往往會(huì)增加技術(shù)負(fù)累。保持總體數(shù)據(jù)和模式一致性以及對(duì)無(wú)模式數(shù)據(jù)執(zhí)行復(fù)雜分析要比傳統(tǒng)RDBMS難得多。

如果有人為他們的新項(xiàng)目選擇數(shù)據(jù)庫(kù)解決方案，他們很可能會(huì)選擇一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。因?yàn)榭深A(yù)測(cè)的性能，強(qiáng)大的查詢語(yǔ)言以及一致性保證是所有RDBMS在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位的原因，并且在很大程度上不受質(zhì)疑。

然而，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是建立在一個(gè)數(shù)十年前的模型之上，并且越來(lái)越不適合迅速轉(zhuǎn)變的軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。當(dāng)然，PostgreSQL正在不斷地進(jìn)行改進(jìn)，提供諸如高級(jí)JSON支持，查詢并行化和JIT編譯器等功能，以進(jìn)一步提高復(fù)雜查詢的性能。但是，應(yīng)用程序與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的接口方式?jīng)]有發(fā)生有意義的變化。我們?nèi)匀皇褂镁徛腛RM，與模式遷移較勁，并編寫(xiě)糟糕的臨時(shí)SQL查詢。

對(duì)象關(guān)系

大多數(shù)軟件工程師不會(huì)考慮表格。我們的編程語(yǔ)言是圍繞類型和對(duì)象等更高級(jí)別的抽象構(gòu)建的。如果你有兩個(gè)對(duì)象A和B，并且想引用另一個(gè)對(duì)象，那么你只需寫(xiě)Ab = B。為了在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中做同樣的事情，你需要處理外鍵，連接，有時(shí)還需要處理中間表，本質(zhì)上直接在低得多的抽象層次上工作。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和現(xiàn)代編程語(yǔ)言之間的這種不一致已為人所知，甚至有一個(gè)名稱：面向?qū)ο缶幊膛c關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)間的不一致(object-relational impedance mismatch)。這就是ORM如此受歡迎的原因，以及為什么對(duì)GraphQL等技術(shù)有如此多的興趣。這些解決方案的問(wèn)題在于他們?cè)噲D彌合與應(yīng)用方面的差距，要么犧牲底層數(shù)據(jù)庫(kù)的表現(xiàn)力，要么實(shí)施過(guò)度復(fù)雜的映射，這在很大程度上破壞了目的。雖然業(yè)界似乎癡迷于解決規(guī)模問(wèn)題，但并沒(méi)有認(rèn)真嘗試解決數(shù)據(jù)庫(kù)方面的對(duì)象關(guān)系不匹配問(wèn)題。

EdgeDB

EdgeDB是下一代對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。它實(shí)現(xiàn)了一個(gè)對(duì)象圖模型，而不是關(guān)系模型。在這個(gè)模型中，數(shù)據(jù)被描述和存儲(chǔ)為強(qiáng)類型對(duì)象和關(guān)系，或者它們之間的鏈接。對(duì)象和鏈接可以保存屬性：一組命名的標(biāo)量值。這個(gè)模型有時(shí)被稱為屬性圖模型。

EdgeDB不是圖數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)存儲(chǔ)和查詢，并且需要嚴(yán)格的模式。

EdgeDB不是一個(gè)文檔數(shù)據(jù)庫(kù)，但插入，修改和查詢層次化的文檔類數(shù)據(jù)是微不足道的。

EdgeDB不是傳統(tǒng)的對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)。盡管“object-relational”中有“object”這個(gè)詞，但它不是OOP持久性或封裝的實(shí)現(xiàn)。它具有表達(dá)式查詢語(yǔ)言EdgeQL，其目標(biāo)是匹配并超越現(xiàn)代SQL功能，如子查詢，高級(jí)聚合和窗口函數(shù)。

EdgeDB基于PostgreSQL，并繼承了它的所有優(yōu)勢(shì)：可靠性，ACID合規(guī)性和性能。

一個(gè)例子

為了讓我們對(duì)EdgeDB有一個(gè)小小的了解，我們來(lái)定義一個(gè)簡(jiǎn)單的模式，用我們的模式DSL來(lái)描述一個(gè)基本的類似GitHub的應(yīng)用程序：

# Define a string enumerated type for

# pull request status.

scalar type pr_status extending str:

constraint enum('Open', 'Closed', 'Merged')

# Pull request object type definition.

type PullRequest:

required property title -> str

required property status -> pr_status:

default := 'Open'

# Pull request "author" as a to-one

# link to a User object.

required link author -> User

# Many-to-many relationship with

# different User objects.

link assignees -> User:

cardinality := '**'

type User:

required property name -> str

link followees -> User:

cardinality := '**'

現(xiàn)在讓我們來(lái)看看EdgeQL中的一個(gè)簡(jiǎn)單查詢：

SELECT User {

id,

name,

followees: {

id,

name

}

}

FILTER

User.name = 'Alice';

查詢將返回名稱為“Alice”的所有用戶以及她關(guān)注的所有用戶的列表。數(shù)據(jù)可以以客戶端編程語(yǔ)言中的豐富對(duì)象或JSON的形式返回。以下是可比較的SQL查詢的樣子：

SELECT

users.id,

users.name,

array_agg(followees.id) AS followee_ids,

array_agg(followees.name) AS followee_names

FROM

users

LEFT JOIN user_followees ON

user_followees.user_id = users.id

LEFT JOIN users AS followees ON

followees.id = user_followees.followee_id

WHERE

users.name = 'Alice'

GROUP BY

users.id, users.name;

請(qǐng)注意，此SQL查詢效率不高。有經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)人員會(huì)重寫(xiě)它以使用子查詢。另外，要將查詢的結(jié)果作為JSON，需要更多的努力。

下面是一個(gè)稍微更高級(jí)的EdgeQL查詢示例，它顯示了聚合和反向鏈接導(dǎo)航。

SELECT User {

name,

# Count the number of users who follow this user

# by traversing the "followees" link *backwards*,

# as denoted by '.<'

followed_by_count := count(User.<followees),

# Count the number of users that this user is

# following by traversing the "followees" link

# *forwards*, as denoted by '.>' or simply '.'

follow_count := count(User.followees),

# Get a set of open pull requests that this

# user is the assignee of.

open_prs := User.<assignee[IS PullRequest] {

title

} FILTER .status = 'Open'

};

示例JSON輸出：

[

{

"name": "Alice",

"followed_by_count": 101,

"follow_count": 45,

"open_prs": [

{

"title": "Implement support for window functions."

},

...

]

},

...

]