Roam Research 采用的是 Clojure 技术栈的 Datomic/datascript Datalog 数据库，能够将内容同步到不同的设备，并管理非常复杂的撤销操作，还能够支持各种程度的自定义组件和插件功能定制，方便开发者利用 Reagent 渲染组件，并支持与 JavaScript 互操作。本文就将硬核解析 Roam 背后原理，发掘 Roam 基于 Block 的深层技术优势，帮助你迎接 Roam API 时代的到来！

原文地址：A closer look at {roam/render} —— Zsolt Viczián

Roam 就好像一把优秀的瑞士军刀，竟然包含一个完整的 ClojureScript 开发环境。在过去两周里，我逐渐熟悉了 ` {{roam/render}} `。这篇文章可以算作我自己的笔记，总结整理一下我的所见所学。

这篇文章是针对开发者和 Roam 黑客的。如果你还不属于这些阵营，你很可能会对这些内容感到吃力。

我并不是一个 Web 开发者，React、Clojure、Reagent 和 Datalog 对我来说完全是崭新的事物。我是一个典型的无知者无畏的终端用户，我知道如何构建一个基于宏的庞然大物，但却无法保持其健壮/可测试/可维护。在玩roam/render的过程中，有一次我几乎把我的整个 roam 数据库都毁掉了 —— 这与roam/render无关，一切都是因为我太笨了。请谨慎尝试我的结论和例子，欢迎在评论中分享更好的解决方案，或者联系我进行勘误。

什么是 roam/render?

` {{roam/render}} `是Roam中用于构建自定义组件的原生特性。这些组件可以是简单的表格、计算器、滑块，也可以是复杂的交互式工具，比如数据透视表、图表、流程图等。

roam/render 也是一个使用 Reagent 在 ClojureScript 中实现的 React 组件。你可以使用 Datalog 在 Roam 的 Datomic Graph 中访问你的数据。

其实就在几周前，以上两句话中的每一个单词对我来说都是陌生的。让我们先来快速看看每个词的意思：

• React是一个用于构建用户界面的 JavaScript 库。*
• Clojure(/ˈkloʊʒər/, 很像 Closure 闭包的拼写)是一种支持动态类型和函数式编程的 Lisp 方言。和其他 Lisp 方言一样，Clojure 将代码视为数据，并有一个 Lisp 宏系统。*
• ClojureScript是一个针对 JavaScript 的Clojure编译器。*
• Reagent是一个 React 的 ClojureScript 封装。它可以帮助你轻松创建 React 组件。Reagent 有三个主要的功能，使其易于使用：使用函数创建React 组件，使用Hiccup 生成 HTML，以及在Reagent Atoms中存储状态。Reagent 可以让你写出简洁可读的 React 代码。*
• Hiccup是一个用于呈现 HTML 的 Clojure 库。它使用 vectors 来表示元素，使用 maps 来表示元素的属性。* 试着玩一玩HTML2Hiccup，可以帮助你更好地了解 hiccup 的工作原理。另外，你也可以直接在 Roam 中输入 hiccup，只要在一个空块中输入:hiccup [:code "Hellow World!"]，看看会发生什么。
• Atoms是 Clojure 中的一种数据类型，它提供了一种管理共享、同步、独立状态的方法。一个 Atom 就像其他编程语言中的任何引用类型一样。Atom 的主要用途是保存 Clojure 的不可变数据结构。 *
• Datomic是一种新型数据库。Datomic 不是将数据收集到表格和字段中，而是由Datoms [entity-id attribute value transaction-id] 建立。这种架构为改变和扩展数据库 Schema 提供了高度的灵活性，而不会影响现有的代码。*
• Datalog是一种基于 Prolog 的声明式、基于形式逻辑的查询语言。*我分享了一些简单的 Datalog 实例，在这里查看如何生成 Roam Graph 有关的基本统计数据。

开启自定义组件

自定义组件功能默认是禁用的。在你搞事情之前，你必须在用户设置中启用它。

Hello World!

你可以通过在 Block 中添加以下代码来嵌入 roam/render: ` {{roam/render: ((block-ref))}} ` 其中 block-ref 指的是你的脚本代码的块引用。脚本代码必须至少有一个函数。如果这个 Block 有多个函数，那么在组件创建时只会调用最后一个函数。

被引用的代码块必须包含一个设置为 Clojure 类型的代码块。代码块的创建是通过使用三个反引号 ` ``` ` 来完成的。如果你不知道键盘上的反引号键在哪里，你也可以使用/菜单，然后选择 Clojure Code Block。

一步一步来

1. 在一个新的 Block 中输入： {{roam/render：((...))}} 。
2. 当你开始在双括号之间打字时，Roam 会弹出 “search for blocks”。选择 “Create as block below”。这将在你当前 Block 下面创建一个 Block，并自动在括号之间放置一个块引用。
3. 导航到新的 Block，并添加两个额外的反引号``来创建一个代码块。
4. 将代码的语言设置为 Clojure。
5. 最好给每个组件都有自己的命名空间(ns myns.1)，虽然 Hello World 没有它也能工作。这将为你在以后的探索省去很多头疼的问题，因为当同名的函数相互竞争时，调试会让人非常头大。我遵循一个简单的模式，按顺序给我的测试命名空间编号。当我准备好了一个组件，我才会给它自己合适的命名空间。
6. 代码块应该至少有一个函数：(defn hello-world [])。
7. [:div"..."] hiccup 这种写法等价于 <div>Hello World</div>。

(ns blogpost.1)
(defn hello-world []
  [:div "Hello World"])

恭喜你！你已经使用 ClojureScript 成功创建了你的第一个 Roam 组件！现在你应该看到 Hello World 出现在代码上方的 Block 中。

接收 input 参数

当你开始为实际用例构建组件的时候，你很快就会意识到，如何知道当前组件正在运行的 Block 的 ID 呢？你需要这个 ID 来创建能够感知上下文的组件，即它们需要知道自己选择在哪个 Page 上，上级或上级有哪些 Block 等等。

我花了好几天的时间才发现如何做到这一点。我想让你省点力气! 当一个组件被调用时，Roam 会把 block-id 作为第 0 个参数传递给主函数（注意：你代码块中的最后一个函数）。当然，Roam 还会传递当你调用组件时，所输入的其他任何参数。

在新的 Block 输入下面的脚本，将产生以下输出。(当然，请注意，当你在自己的 Graph 中尝试这个脚本时，Block 的 ID ((Vy8uEQJiL))会有所不同，所以对应的 block-uid “eR7tRno7B “也会不同。)

{ { roam/render: ((Vy8uEQJiL)) 10 "input 1" ["input" "vector" "with" 5 "elements"] {:key1 "this is a map" "key2" "value 2" :key3 15} (1 2 3) #{"a" "b" "c"} } }

这里的内容很多。让我们借此机会学习一下 Clojure 数据结构。我正在向自定义组件传递六个参数。除了这六个参数之外，Roam 默认将 block-uid 作为第一个参数传递。如果你想深入了解 Clojure 数据结构，我推荐这篇文章。

• 第 0 个参数是block-uid。它是作为一个单一元素的 map 传递的。
• 接下来，我添加到组件的第一个参数是一个 integer 整数。我可以简单地把它作为一个数字传递给组件。
• 然后是一个 string 字符串。Clojure 只接受双 “引号” 标记的字符串。单个 ‘引号’（单引号）有不同的含义。使用'会产生一个不被计算的形态，下文还会提到如何在 datalog 查询中使用单引号。
• 第三个输入参数是一个 vector。请注意，在 Clojure 中，你可以用空格隔开一个 vector 的多个元素。这个 vector 总共有四个元素，三个字符串，一个整数。
• 接下来是一个有三个 keys-values 的 map。你可以使用 “string” 作为 key，就像在 JavaScript 对象中一样，然而，Clojure 还提供了使用:keywords 作为 key 的方式。关键词以 : 冒号开头。你可以使用 , 逗号来分隔 key-value 键值对，但这不是必须的。注意在输入中我没有使用逗号。
• 第五个参数（Arg 4）是一个 list 列表。列表的主要用途是表示未被计算的代码，在你进行元编程时，用来编写生成或操作其他代码的代码。
• 最后一个参数是一个 set 集合。set 和 vector 很像，关键的区别是 set 中的每个值都是唯一的。同样根据设计，set 中每一项的顺序是任意的。

代码本身是自解释的。你应该注意到我是如何使用[:b]，相当于<b>...</b> 用来表示粗体文本。clojure.core/map-indexed将把输入向量 args 中的每个元素传给匿名函数fn[i n]，其中i是索引号，n是正在处理的 vector 的当前元素。

(ns blogpost.2)
(defn main [ & args]
  [:div
   [:b "Number of arguments received: "] (count args)
   (map-indexed (fn[i n] [:div [:b "Arg " i ": "] (str n) ]) args)])

现在我们知道第 0 个参数总是带有 block-uid 的 map，我们可以稍微修改一下我们的代码，将 block-uid 接收到一个专用变量中。这是我在所有组件中使用的 “standard” 主函数声明。 (defn main [{:keys [block-uid]} & args]。将前面的例子用标准 main 函数稍微改写一下，就会变成这样。

(ns blogpost.2)
(defn main [{:keys [block-uid]} & args]
  [:div
   [:b "The block-uid is: " ] (str block-uid) [:br]
   [:b "Number of arguments received: "] (count args)
   (map-indexed (fn[i n] [:div [:b "Arg " i ": "] (str n) ]) args)])

一个简单的 Reagent 表单

Reagent 是表单交互的关键。它们允许你根据用户输入的数据，动态地改变组件的 HTML 渲染，无论是组件本身还是在 Graph 中的 Page 页面。

为了理解下一个例子，你首先需要了解 Clojure 变量。Clojure 中的所有变量都是不可变的，这意味着它们是作为常量创建的。变量可以有不同的作用域，也就是说，你可以在命名空间的层次上定义变量，或者只是在一个函数中定义变量。但是一旦设置，它们的值就不能改变。

有几个方法可以绕过这种不可变性。其中之一是通过使用 atoms。 atom 的工作原理我就不深究了(顺便说一句，就算我想解释也解释不清楚)，Atom 就是对一个值的引用。使用 swap! reset!可以把这个引用改成一个新的值。在clojure.core/swap!中，你可以在给 Atom 分配新的值之前访问它的前一个值，在clojure.core/reset!中，你只需给 Atom 分配一个新的值，而不用去管它的前一个值。

在roam/render中，我使用reagent.core/atom而不是clojure.core/atom。Reagent atoms 与普通 atoms 完全一样，只是它们会跟踪derefs（即访问它们的值）。Reagent 组件如果 derefs（解引用）发现其中的值发生变化，就会自动重新渲染。在实践中，这就意味着你可以根据数据的变化动态地改变组件。

我们将构建一个简单的表单，只包含一个输入字段。当你在 Graph 中输入一个页面的名称时，这个表单就会返回该页面的 UID。例如，你可以用这个来创建一个直接超链接到你的页面，URL 格式为 https://roamresearch.com/#/app/YOUR-GRAPH/page/9char-UID。

(ns blogpost.3
  (:require
   [reagent.core :as r]
   [roam.datascript :as rd]))

(defn query-list [x]
  (rd/q '[:find ?uid .
          :in $ ?title
          :where [?e :node/title ?title]
                 [?e :block/uid  ?uid]]
        x ))

(defn main []
  (let [x (r/atom "TODO")]
    (fn []
     [:div
     [:input {:value @x
      :on-change (fn [e] (reset! x (.. e -target -value)))}]
     [:br]
     (query-list @x)])))

有几件事值得解释一下：

• 请注意命名空间声明下的:require块。这些是我们代码中引用的命名空间。我稍后会分享一个简单的组件，你可以用它来探索 Roam 中所有可用的命名空间。使用:as你可以指定一个别名来引用你代码中的命名空间。
• 在query-list函数中，我们使用 roam.datascript(rd) 命名空间中的q函数执行一个简单的数据记录 query。请注意查询'[:find ?uid .开头的单引号 '。另外，请注意?uid后面的点 .。这个点 . 将查询的结果转换为一个标量。我在这里使用它，是因为我想要找一个单一的 uid 值作为函数返回值。
• 依然是 query-list 函数，请注意我们没有在函数的结尾有一个类似于 JavaScript 的 return的语句。在 Clojure 中，函数中最后一次调用的结果总是被返回。由于query-list只包含一次调用，所以在执行 query 时，将直接返回rd/q的结果。
• 请注意，在main函数中，x 被定义为一个初始值为 “TODO” 的 Reagent atom。将声明放在(fn[]后面的匿名函数之外，可以确保在创建组件时，只会设置一次 atom，而不是在每一次往 INPUT 框输入任何文本时，都将其重置为默认值。

以上是由Conor的一个例子改编的。你可以在 Roam help 数据库 这里 找到 Conor 的版本。我的解决方案和 Conor 的解决方案之间的一个关键区别是，他使用的是roam.datascript.reactive，而不是仅仅使用roam.datascript。在这个具体的例子中，从我的理解来看它们是没有区别。如果我的理解是正确的，Datascript reactive 提供了一种创建查询的方法，当其结果集发生变化时，它可以自动识别。它们可以用于创建交互式组件，比如 {{table}} 。

如何存储组件的属性值

当你重新打开页面或关闭并重新打开 Roam 时，组件会被重新初始化。在大多数情况下，你会希望以某种方式存储组件的属性，这样当你下次打开页面时，你会发现组件处于你离开时的状态。

你可以选择将信息写入 Block 中，并决定写入哪一个 Block。你可以写到嵌套在组件下的 Block ，或者写到一个工具页面上的 Block 里面，例如[[my component/data]] 或者更新执行组件的那个 Block。最后一种选择涉及更新 {{roam/render: ((block-UID)) }} 与 input 参数，这与我们在前面的例子中打印 input 参数的方式有些类似。我将在一个非常简单的例子中演示如何做到这一点。

顺便说一下，我用datascript.core做了一个实验，将自定义实体写入到 Roam 数据库。我也能够执行查询，但是没有找到一种方法让 Roam 保存更改。手动编辑自定义实体到 EDN 文件中是可行的（演示），所以使用datascript添加自定义实体应该也是可行的。

(ns blogpost.4
  (:require
   [roam.datascript :as rd]
   [roam.block :as block]
   [clojure.string :as str]))

(defn save [block-uid & args]
  (let [code-ref (->> (rd/q '[:find ?string .
                              :in $ ?uid
                              :where [?b :block/uid ?uid]
                         	     [?b :block/string ?string]]
                            block-uid)
                      (str)
                      (re-find #"\({2}.{9}\){2}"))
        args-str (str/join " " args)
        render-string (str/join [""])]
    (block/update
      {:block {:uid block-uid
               :string render-string}})))

(defn main [{:keys [block-uid]} & args]
  (let [some-value [1 2 "string" {:map "value"}]]
    [:div [:strong "args: "] (str/join " " args) [:br]
     [:button
      {:draggable true
       :on-click (fn [e] (save block-uid some-value))}
      "Save"]]))

这个组件将保存 some-value 的值。在这个例子中，为了简单起见，它是硬编码的，但当然，你可以构建任何你想要的数据结构来代替 some-value。请注意以下几点：

• 我的 save 函数是在 main 函数中按钮的:on-click事件中调用的。在我的实验中，每次组件改变其值时自动调用 save 的效果并不好，因为每次覆盖 {{roam/render: ((block-UID))}} 的时候，组件都会重新初始化，使得无法填写表单，或者通过交互的方式使用组件。
• 我在 save 函数中定义了三个变量。code-ref、arg-str和render-string。
• code-ref将保存 block-string 的当前值，因为我在执行 datalog 查询的时候，会读取:block/string属性的当前值，并通过block-uid过滤。
• ->>是一个函数，它通过一组 (str)和(re-find) 的形式来执行表达式。它的唯一目的是让代码更易读。
• re-find中的正则表达式会找到 {{roam/render: 后面的((block-UID))。
• 一旦render-string准备好了，我就调用roamAlphaAPI 的block/update 将 Block 更新为我的 string 文本。

下面是这段代码的运行情况：

似乎还有一种方法，可以使用 Reagent 在 Form-3 Components 中所提供的:component-will-unmount事件处理器，来触发保存组件。虽然我还没有尝试过这种方法，但根据文档，这应该提供了一种方法来存储组件的属性，当你导航到不同的页面时，它就会从当前视图中消失。如果你对此感兴趣，你可以阅读这里。

如何与 Javascript 互操作

ClojureScript 提供了一种调用 JavaScript 函数的简单方法。当你想访问 DOM document 属性或函数时，这就非常实用了。比如调用 roam42 函数或创建一个 JavaScript 钩子来处理roam/render组件的数据（可以节省你学习 Clojure 的时间）。

第一个例子是返回页面的 location 位置。

(ns blogpost.5)
(defn main []
  [:div (. (. js/document -location) -href)])

请注意 JavaScript DOM document 是如何使用js/document访问的。

属性是用-property符号来访问的。用于访问对象属性的 JavaScript . 点符号，需要转化为嵌套的小括号，每个括号都调用下一个属性或函数。

使用->可以使代码更易读，特别是在属性链特别长的时候。

(ns blogpost.6)
(defn main []
  [:div (-> js/document
          (.-location)
          (.-href))])

现在，我们将再做一遍上面的 Reagent 表单简单示例 (blogpost.3)，但是将(defn query-list [x]替换为 JavaScript 来执行我们的 datalog 查询。

下面是 ClojureScript 的代码。

(ns blogpost.7
  (:require
   [reagent.core :as r]))

(defn main []
  (let [x (r/atom "TODO")]
    (fn []
     [:div
     [:input {:value @x
       :on-change (fn [e] (reset! x (.. e -target -value)))}]
      [:br]
      (.myDemoFunction js/window @x)])))

以及 ` {{roam/js}} ` 的代码。

window['myDemoFunction'] = function (x) {
  return roamAlphaAPI.q(`[:find ?uid .
                          :in $ ?title
                          :where [?e :node/title ?title]
                                 [?e :block/uid ?uid]]`, x);
}

如果你想把多个变量传给 JavaScript，你可以在函数调用(.myFunction js/window variable-1, @an-atom, block-uid)之后简单地列出这些变量。

Roam 已有的命名空间

在 roam/render 中有以下命名空间。

• Clojure: cljs.pprint, clojure.core, clojure.edn, clojure.pprint, clojure.repl, clojure.set, clojure.string, clojure.template, clojure.walk。
• Roam: roam.block, roam.datascript, roam.datascript.reactive, roam.page, roam.right-sidebar, roam.user, roam.util。
• 其他： datascript.core、reagent.core。

这段代码将列出每个命名空间中所有可用的函数。

(ns blogpost.8)

(defn main []
  [:div (map (fn [x] [:div
              [:strong (pr-str x)]
              [:div (map
                     (fn [n] [:div (pr-str n)])
                     (->> (ns-publics x)
                          (seq)
                          (sort)))]])
          (into [] (->> (all-ns)(map ns-name)(sort))))])

Tips 和技巧

一些有用的链接

下面是我自己写的一些组件，因为我在继续深入研究roam/render。请在你的测试/开发 Graph 中尝试它，一定要格外小心。虽然我相信这些例子，应该可以在不损坏你的数据库的前提下工作，但如果出了问题，我概不负责哦……

你也可以随意浏览我的 Graph，里面有很多有关 Clojure 和 Reagent 成功和不成功的尝试。我会尽量把成功/不成功的解决方案都标出来。

` {{roam/render: ((block-UID))}} 引用组件的形式不是很友好。它需要点击几次才能得到 block-uid` 并将其插入到渲染的 Block 中。我发现了两种选择。

你可以在 roam/templates 中创建一个简单的本地漫游模板，然后在那里用一个友好的名字添加你的组件。然后，当你需要它时，你可以使用;;template-name将组件插入到你的文档中。

你也可以 Hack 一下 block 的 UIDs。我在这里提供了一个解决方案。这将允许你用更友好的名字来创建组件，比如我的 query 查询组件。 ` {{roam/render: ((str_query))}} `。

这个让我头疼了几个小时。 Clojure 采用的是单通道（single-pass）编译。这意味着，如果一个函数在声明之前被调用，编译器会抛出一个错误。在某些情况下，不可能按照函数的使用顺序来声明函数，比如在涉及两个函数的迭代中。这时clojure.core/declare就很用了，你可以做一个正向声明，编译器就会知道，在这之后会有这个函数的定义。

输出 Roam 的原生链接

如果你正在构建组件，当你想输出 Roam 原生链接时将会遇到一个问题。你可以直接点击链接，就会打开页面。你也可以shift-click的链接，就会在侧边栏中打开页面。我发现有三种方法可以实现输出这种可工作的链接。

最简单的方法是使用roamAlphaAPI创建一个 Block，并在这个 Block 字符串中放置一个page link或block-ref。这将转换为一个正确的 Roam 链接。

另一种方法是创建一个包含 Roam 查询的 Block，并在查询参数中包含你想显示的链接： {{query: {or: page linkblock-ref}} 。

由于 Roam 在几天前发布了roam.right-sidebar命名空间，现在可以完全模仿 Roam 原生链接了。我还没有时间去试验这第三个选项，但它看起来是可行的。

如果你对此感兴趣，不妨到我的Graph中看看，也许从写这篇文章的时候起，我已经实现了解决方案。 我将创建一个响应点击事件的 Reagent 组件。在点击时，我将把浏览器导航到一个类似于下面 JavaScript 例子的链接。在shift-click时，我将使用roam.right-sidebar来打开链接。

function getRoamLink(uid) {
  if (window.location.href.includes('/page/'))
    return window.location.href.substring(window.location.origin.length + 1, window.location.href.length - 9) + uid
  else
    return (
      window.location.href.substring(window.location.origin.length + 1, window.location.href.length) + '/page/' + uid
    )
}

Debug 调试

我使用的是以下代码进行调试。通过将 slient 开关转为 true，我可以禁用console.log调试信息。可能无需多言，input 参数只是为了这个例子。

(ns blogpost.9)

(def silent false)
(defn debug [x]
  (if-not silent (apply (.-log js/console) x)))

(defn main [{:keys [block-uid]} & args]
  (debug ["(main)  block-uid: " block-uid "  args: " args])
  [:div "debug demo"])

基于 Roam 是一个笔记应用这个前提，拥有 ClojureScript 环境当然很牛逼。但是，就像瑞士军刀的微型锯子一样，在某些情况下，它是很方便的。但如果你想砍一棵树，请去买一把电锯。

roam/render 有两个巨大的限制。它没有文档，更重要的是，它缺乏适当的调试工具。它确实会将一些错误信息输出到控制台日志中，如果有一致的调试信息，就有可能追踪到错误，但它严重缺乏基本的调试功能，如 breakpoints、watches 等等。当你排除 ClojureScript 代码故障时，就会比本来要花费的时间要长很多。

比较好的一点是，你可以将代码分别放到兄弟层级的 Block，这样就可以更好地添加注释了，利用中间的 Block 加入流程图、解释等，有点类似于 Python 中的 Jupiter Notebook。但是，你无法将可能频繁使用的函数，放到同一个共享的命名空间，以便在组件之间重用。我尝试将引用共享名称空间的 Block 作为组件的同级 Block，但不起作用。一个变通的办法是把所有组件的源代码放在同一个页面上，并放到同一个命名空间中。这样做是可行的，但如果你有很多组件，恐怕会变得很乱。这也会让你很难跟其他人共享组件。

Datascript 也有一些限制。你不能创建自己的转换函数。你不能在 Roam 数据库中创建自定义实体。还有一些 Clojure 命名空间和函数缺失。例如，clojure.string/lower-case无法使用。我想使用小写字母来支持对大小写不敏感的搜索，幸运的是，实际情况下配合 clojure.core/re-find与clojure.core/re-pattern 的 (?i) flag 有一个可以变通的方法。

在笔记应用中拥有一个 Clojure 执行环境绝对是很酷的。但是，如果没有相应的调试工具和文档，开发组件的效率其实非常低。

比较好的一点是 roam/render 和 ClojureScript 可以用来输出渲染自定义组件，比如表单、数据透视表和其他交互工具。

基于我现有的知识，其实与 JavaScript 互操作似乎是最好的方式。你可以使用 roam/render，顾名思义，渲染输出的部分，然后你可以使用 JavaScript 来构建应用程序的逻辑部分。如果这样做的话，你就可以同时得到两个世界里最棒的部分了。你可以在 Reagent 中轻松地渲染响应式组件，这样就是在一个真正的开发环境中，使用满足需求的调试工具完成大部分的开发工作。此外，你可以使用你已经熟悉的语言进行开发（假设你已经具备了 JS 技能），你还能够在 JavaScript 中创建可重用的代码，这样还可以跟其他人共享复用代码。