Facebook setzt auf Haskell

Vor kurzem haben wir hier in diesem Blog die Veranstaltung Zurich FP Afternoon vorgestellt. Simon Marlow, einer der Hauptentwickler des weit verbreiteten Glasgow Haskell Compilers und inzwischen bei Facebook beschäftigt, hat auf dieser Veranstaltung einen Überblick über sein aktuelles Projekt Haxl gegeben. Ich möchte hier durch eine Zusammenfassung des Vortrags zeigen, dass inzwischen auch so große Firmen wie Facebook auf funktionale Programmierung setzen, um die Probleme der modernen Softwareentwicklung in den Griff zu bekommen. Die Folien zum Vortrag enthalten alle weiteren technischen Details.

Das Problem

Facebook speichert die verschiedenen Daten seines sozialen Netzwerk in verschiedenen Persistenzkomponenten. Jede dieser Persistenzkomponenten ist auf einen bestimmten Zweck hin ausgerichtet und funktioniert am besten, wenn Zugriffe einem bestimmten Muster folgen. Eine der wichtigsten Persistenzkomponenten ist TAO („The Associations and Objects“). Diese Komponente repräsentiert u.A. die Verbindungen zwischen den Facebook-Nutzern. Ein effizienter Zugriff auf TAO sollte dem Batch-Muster folgen, d.h. ein Anwendungsprogrammierer sollte möglichst viele Anfragen gleichzeitig absetzen und nicht jede Anfrage einzeln hintereinander. Andere Komponenten folgen anderen Zugriffsmustern, so gibt es z.B. Komponenten die asynchron angefragt werden, andere stellen jedoch eine synchrone API zur Verfügung.

Aus software-technischer Sicht möchte man die verschiedenen Zugriffsmuster am liebsten abstrakt halten und über eine einheitliche API auf alle Persistenzkomponenten zugreifen. Die wesentlichen Vorteile einer solchen Abstraktion sind:

• Die Abstraktionsschicht und nicht der Anwendungsprogrammierer kümmert sich darum, dass jede Komponente effizient angefragt wird.

• Das bevorzugte Zugriffsmuster einer Komponente kann geändert werden, ohne dass der Anwendungsprogrammierer Änderungen vornehmen muss, um weiterhin eine gute Performanz zu erzielen.

Die Lösung

Das Haxl-Projekt bei Facebook stellt eine solche Abstraktionsschicht zum Zugriff auf die verschiedenen Persistenzkomponenten bereit. Haxl ist als eine eingebettete, domänenspezifische Sprache in Haskell implementiert. In anderen Worten: Haxl ist ein in Haskell implementiertes Framework, welches von Anwendungsprogrammierern benutzt wird, um Haskell-Programme zu entwickeln, die auf die verschiedenen Persistenzkomponenten von Facebook über eine einheitliche API zuzugreifen.

Als Beispiel zeigt Simon Marlow in seinem Vortrag ein mit Haxl entwickeltes Programm zur Entdeckung von Spam. Dieses Haxl-Programm soll in Kürze die bisherige Komponente zur Entdeckung von Spam ablösen.

Ich möchte an dieser Stelle nicht auf die technischen Details eingehen, dies sei Simon Marlow in seinen Folien zum Vortrag vorbehalten. Ich möchte lediglich stichwortartig erwähnen, welche Eigenschaften von Haskell bei der Realisierung von Haxl wichtig waren:

• Abstraktion über den Kontrollfluss mittels Monaden. Dazu gab es hier im Blog auch schon einige Artikel, zu finden im Archiv.

• Die Implementierung von Haxl setzt außer Monaden auch noch applikative Funktoren ein. Die applikativen Funktoren werden benutzt, um unabhängige Zugriffe auf die Persistenzkomponenten einzusammeln und dann später gemeinsam als Batch-Zugriff abzusetzen.

• Gute Kontrolle über Seiteneffekte erlaubt eine schöne Trennung zwischen den eigentlichen Berechnungen und der Persistenzschicht.

• Leichtgewichtige Threads erlauben eine einfache Implementierung der Zugriffe auf die verschiedenen Persistenzkomponenten. Auch hierzu gab es schon einen Artikel

Fazit

Das Beispiel Haxl zeigt, dass es die funktionale Programmierung inzwischen soweit gebracht hat, dass selbst große Firmen wie Facebook auf das funktionale Programmierparadigma setzen. Und wann starten Sie mit funktionaler Programmierung?