Pratt解析算法:SQL表達式解析的核心引擎
1. 算法概述與工作原理
Pratt解析算法(自頂向下運算符優先級解析)是一種優雅的表達式解析方法,特別適合處理具有不同優先級運算符的復雜表達式。在我們的SQL解析器中,它負責解析WHERE子句條件、JOIN條件等表達式。
核心思想:
-
雙重解析函數:每個token可以有兩種解析函數
- 前綴函數:處理標識符、字面量或前綴運算符(如-x, !x)
- 中綴函數:處理二元運算符(如x + y, a = b)
-
優先級驅動解析:通過比較運算符優先級決定解析順序
2. 運算符優先級體系
在SQL中,不同運算符具有不同的優先級,這決定了表達式的解析和計算順序:
3. 算法執行過程示例
示例1:解析 a + b * c
如何正確處理運算符優先級:
算法如何區分優先級的示意圖:
示例2:復雜SQL WHERE條件
SELECT * FROM users WHERE age > 18 AND (status = 'active' OR role = 'admin')
這個WHERE條件的解析過程:
這個例子展示了如何處理:
- 比較運算符(
>
) - 邏輯運算符(
AND
、OR
) - 括號分組
- 字符串字面量
4. 解析不同類型表達式的方法
標識符解析
處理普通標識符和表限定標識符(如 users.id
):
子查詢解析
在解析括號表達式時發現子查詢:
5. 實際SQL用例解析示例
示例3:復雜JOIN條件
SELECT u.name, o.order_id
FROM users u
JOIN orders o ON u.id = o.user_id
WHERE u.status = 'active' AND o.total > 100
JOIN條件和WHERE條件的解析流程:
示例4:嵌套子查詢
SELECT t.name
FROM (SELECT u.name FROM (SELECT name FROM users WHERE age > 25) AS u
) AS t
WHERE t.name LIKE 'A%'
多層嵌套子查詢的解析過程:
這個例子展示了Pratt算法如何處理遞歸嵌套結構,每次遇到新的子查詢,都會遞歸調用SELECT語句解析器,然后回到上一層繼續解析。
6. 與傳統遞歸下降解析的比較
7. 應用場景與優勢
Pratt算法在SQL解析器中的應用場景:
Pratt算法的主要優勢:
8. 總結
Pratt解析算法是我們SQL解析器的核心組成部分,專門負責處理表達式解析:
通過這種算法設計,我們的SQL解析器能夠處理各種復雜的SQL表達式,包括多層嵌套的邏輯條件、各種運算符組合以及子查詢等高級特性,為實現一個功能完整的SQL解析與執行系統奠定了堅實基礎。