自己動手寫數據庫系統:實現一個小型SQL解釋器(中)

我們接上節內容繼續完成SQL解釋器的代碼解析工作。下面我們實現對update語句的解析，其語法如下：
UpdateCmd -> INSERT | DELETE | MODIFY | CREATE
Create -> CreateTable | CreateView | CreateIndex
Insert -> INSERT INTO ID LEFT_PARAS FieldList RIGHT_PARAS VALUES LEFT_PARS ConstList RIGHT_PARAS
FieldList -> Field ( COMMA FieldList)?
ConstList -> Constant ( COMMA ConstList)?
Delete -> DELETE FROM ID [WHERE Predicate)?
Modify -> UPDATE ID SET Field ASSIGN_OPERATOR Expression (WHERE Predicate)?
CreateTable -> CREATE TABLE ID (FieldDefs)?
FieldDefs -> FieldDef ( COMMA FieldDefs)?
FieldDef -> ID TypeDef
TypeDef -> INT | VARCHAT LEFT_PARAS NUM RIGHT_PARAS
CreateView -> CREATE VIEW ID AS Query
CreateIndex -> CREATE INDEX ID ON ID LEFT_PARAS Field RIGHT_PARAS

我們對上面的語法做一些基本說明：
UpdateCmd -> INSERT | DELETE | MODIFY | CREATE
這句語法表明SQL語言中用于更新表的語句一定由insert, delete, modify , create等幾個命令開始。insert 語句由關鍵字insert開始，然后跟著insert into兩個關鍵字，接著是左括號，跟著是由列名(column)組成的字符串，他們之間由逗號隔開，然后跟著右括號，接著是關鍵字VALUES，然后是左括號，接著是一系列常量和逗號組成的序列，最后以又括號結尾，其他語法大家可以參照SQL相關命令來理解，下面我們看看代碼的實現，繼續在parser.go中添加如下代碼：

func (p *SQLParser) UpdateCmd() interface{} {tok, err := p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag == lexer.INSERT {p.sqlLexer.ReverseScan()return p.Insert()} else if tok.Tag == lexer.DELETE {p.sqlLexer.ReverseScan()return p.Delete()} else if tok.Tag == lexer.UPDATE {p.sqlLexer.ReverseScan()return p.Update()} else {p.sqlLexer.ReverseScan()return p.Create()}
}func (p *SQLParser) Create() interface{} {tok, err := p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag != lexer.CREATE {panic("token is not create")}tok, err = p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag == lexer.TABLE {return p.CreateTable()} else if tok.Tag == lexer.VIEW {return p.CreateView()} else {return p.CreateIndex()}
}func (p *SQLParser) CreateView() interface{} {return nil
}func (p *SQLParser) CreateIndex() interface{} {return nil
}func (p *SQLParser) CreateTable() interface{} {tok, err := p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag != lexer.ID {panic("token should be ID for table name")}tblName := p.sqlLexer.Lexemetok, err = p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag != lexer.LEFT_BRACKET {panic("missing left bracket")}sch := p.FieldDefs()tok, err = p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag != lexer.RIGHT_BRACKET {panic("missing right bracket")}return NewCreateTableData(tblName, sch)
}func (p *SQLParser) FieldDefs() *record_manager.Schema {schema := p.FieldDef()tok, err := p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag == lexer.COMMA {schema2 := p.FieldDefs()schema.AddAll(schema2)} else {p.sqlLexer.ReverseScan()}return schema
}func (p *SQLParser) FieldDef() *record_manager.Schema {_, fldName := p.Field()return p.FieldType(fldName)
}func (p *SQLParser) FieldType(fldName string) *record_manager.Schema {schema := record_manager.NewSchema()tok, err := p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag == lexer.INT {schema.AddIntField(fldName)} else if tok.Tag == lexer.VARCHAR {tok, err := p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag != lexer.LEFT_BRACKET {panic("missing left bracket")}tok, err = p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag != lexer.NUM {panic("it is not a number for varchar")}num := p.sqlLexer.LexemefldLen, err := strconv.Atoi(num)if err != nil {panic(err)}schema.AddStringField(fldName, fldLen)tok, err = p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag != lexer.RIGHT_BRACKET {panic("missing right bracket")}}return schema
}

在上面代碼中我們需要定義一個CreateTableData結構，因此增加一個create_data.go文件，添加代碼如下：

package parserimport ("record_manager"
)type CreateTableData struct {tblName stringsch     *record_manager.Schema
}func NewCreateTableData(tblName string, sch *record_manager.Schema) *CreateTableData {return &CreateTableData{tblName: tblName,sch:     sch,}
}func (c *CreateTableData) TableName() string {return c.tblName
}func (c *CreateTableData) NewSchema() *record_manager.Schema {return c.sch
}

最后我們在main.go中添加代碼，調用上面的代碼實現：

package main//import (
//	bmg "buffer_manager"
//	fm "file_manager"
//	"fmt"
//	lm "log_manager"
//	"math/rand"
//	mm "metadata_management"
//	record_mgr "record_manager"
//	"tx"
//)import ("parser"
)func main() {sql := "create table person (PersonID int, LastName varchar(255), FirstName varchar(255)," +"Address varchar(255), City varchar(255) )"sqlParser := parser.NewSQLParser(sql)sqlParser.UpdateCmd()}

在main中，我們定義了一個create table的sql語句，然后調用UpdateCmd接口實現語法解析，大家可以在b站搜索”coding迪斯尼“，查看代碼的調試演示視頻，由于上面語法解析的邏輯稍微復雜和繁瑣，因此通過視頻來跟蹤代碼的單步調試過程才能更簡單省力的理解實現邏輯。

下面我們看看insert語句的解析實現，在parser.go中添加代碼如下：

func (p *SQLParser) checkWordTag(wordTag lexer.Tag) {tok, err := p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag != wordTag {panic("token is not match")}
}func (p *SQLParser) isMatchTag(wordTag lexer.Tag) bool {tok, err := p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag == wordTag {return true} else {p.sqlLexer.ReverseScan()return false}
}func (p *SQLParser) fieldList() []string {L := make([]string, 0)_, field := p.Field()L = append(L, field)if p.isMatchTag(lexer.COMMA) {fields := p.fieldList()L = append(L, fields...)}return L
}func (p *SQLParser) constList() []*query.Constant {L := make([]*query.Constant, 0)L = append(L, p.Constant())if p.isMatchTag(lexer.COMMA) {consts := p.constList()L = append(L, consts...)}return L
}func (p *SQLParser) Insert() interface{} {/*根據語法規則：Insert -> INSERT INTO ID LEFT_PARAS FieldList RIGHT_PARAS VALUES LEFT_PARS ConstList RIGHT_PARAS我們首先要匹配四個關鍵字，分別為insert, into, id, 左括號,然后就是一系列由逗號隔開的field,接著就是右括號，然后是關鍵字values接著是常量序列，最后以右括號結尾*/p.checkWordTag(lexer.INSERT)p.checkWordTag(lexer.INTO)p.checkWordTag(lexer.ID)tblName := p.sqlLexer.Lexemep.checkWordTag(lexer.LEFT_BRACKET)flds := p.fieldList()p.checkWordTag(lexer.RIGHT_BRACKET)p.checkWordTag(lexer.VALUES)p.checkWordTag(lexer.LEFT_BRACKET)vals := p.constList()p.checkWordTag(lexer.RIGHT_BRACKET)return NewInsertData(tblName, flds, vals)
}

我們調用上面代碼測試一下解析效果：

func main() {sql := "INSERT INTO Customers (CustomerName, ContactName, Address, City, PostalCode, Country) " +"VALUES (\"Cardinal\", \"Tom B. Erichsen\", \"Skagen 21\", \"Stavanger\", 4006, \"Norway\")"sqlParser := parser.NewSQLParser(sql)sqlParser.UpdateCmd()}

請大家在b站搜索coding迪斯尼，通過視頻調試演示的方式能更直白和有效的了解代碼邏輯。接下來我們看看 create 命令如何創建 view 和 index 兩個對象，首先我們看看 view 的創建，根據 create view 的語法：

CreateView -> CREATE VIEW ID AS QUERY

首先我們要判斷語句的前兩個 token 是否對應關鍵字 CREATE, VIEW，然后接著的token 必須是 ID類型，然后跟著關鍵字 AS,最后我們調用 QUERY 對應的解析規則來解析后面的字符串，我們看看代碼實現，在 parser.go 中添加如下代碼：

func (p *SQLParser) CreateView() interface{} {p.checkWordTag(lexer.ID)viewName := p.sqlLexer.Lexemep.checkWordTag(lexer.AS)qd := p.Query()vd := NewViewData(viewName, qd)vdDef := fmt.Sprintf("vd def: %s", vd.ToString())fmt.Println(vdDef)return vd
}

然后新增文件 create_view.go，添加如下代碼：

package parserimport "fmt"type ViewData struct {viewName  stringqueryData *QueryData
}func NewViewData(viewName string, qd *QueryData) *ViewData {return &ViewData{viewName:  viewName,queryData: qd,}
}func (v *ViewData) ViewName() string {return v.viewName
}func (v *ViewData) ViewDef() string {return v.queryData.ToString()
}func (v *ViewData) ToString() string {s := fmt.Sprintf("view name %s, viewe def: %s", v.viewName, v.ViewDef())return s
}

最后我們在 main.go 中添加如下測試代碼：

func main() {//sql := "create table person (PersonID int, LastName varchar(255), FirstName varchar(255)," +//	"Address varchar(255), City varchar(255) )"sql := "create view Customer as select CustomerName, ContactName from customers where country=\"China\""sqlParser := parser.NewSQLParser(sql)sqlParser.UpdateCmd()}

上面代碼運行后結果如下：

vd def: view name Customer, viewe def: select CustomerName, ContactName, from customers, where  and country=China

更詳細的內容請在 b 站搜索 coding 迪斯尼。下面我們看看索引創建的語法解析，其對應的語法為：

CreateIndex -> CREATE INDEX ID ON ID LEFT_BRACKET Field RIGHT_BRACKET

從語法規則可以看出，在解析時我們需要判斷語句必須以 CREATE INDEX 這兩個關鍵字開頭，然后接著的字符串要能滿足 ID 的定義，然后又需要跟著關鍵字 ON, 然后跟著的字符串要滿足 ID 定義，接下來讀入的字符必須是左括號，然后接著的內容要滿足 Field 的定義，最后要以右括號結尾，我們看看代碼實現在 parser.go 中添加如下代碼：

func (p *SQLParser) Create() interface{} {tok, err := p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag != lexer.CREATE {panic("token is not create")}tok, err = p.sqlLexer.Scan()if err != nil {panic(err)}if tok.Tag == lexer.TABLE {return p.CreateTable()} else if tok.Tag == lexer.VIEW {return p.CreateView()} else if tok.Tag == lexer.INDEX {return p.CreateIndex()}panic("sql string with create should not end here")
}func (p *SQLParser) CreateIndex() interface{} {p.checkWordTag(lexer.ID)idexName := p.sqlLexer.Lexemep.checkWordTag(lexer.ON)p.checkWordTag(lexer.ID)tableName := p.sqlLexer.Lexemep.checkWordTag(lexer.LEFT_BRACKET)_, fldName := p.Field()p.checkWordTag(lexer.RIGHT_BRACKET)idxData := NewIndexData(idexName, tableName, fldName)fmt.Printf("create index result: %s", idxData.ToString())return idxData
}

新建 create_index_data.go 文件，在里面添加代碼如下：

package parserimport "fmt"type IndexData struct {idxName stringtblName stringfldName string
}func NewIndexData(idxName string, tblName string, fldName string) *IndexData {return &IndexData{idxName: idxName,tblName: tblName,fldName: fldName,}
}func (i *IndexData) IdexName() string {return i.idxName
}func (i *IndexData) tableName() string {return i.tblName
}func (i *IndexData) fieldName() string {return i.fldName
}func (i *IndexData) ToString() string {str := fmt.Sprintf("index name: %s, table name: %s, field name: %s", i.idxName, i.tblName, i.fldName)return str
}

在 main.go 中我們使用 sql 語句中的 create index 語句測試一下上面代碼實現：

func main() {//sql := "create table person (PersonID int, LastName varchar(255), FirstName varchar(255)," +//	"Address varchar(255), City varchar(255) )"sql := "create index idxLastName on persons (lastname)"sqlParser := parser.NewSQLParser(sql)sqlParser.UpdateCmd()}

上面代碼運行后所得結果如下：

create index result: index name: idxLastName, table name: persons, field name: lastname

到這里所有有關 create 語句的解析就基本完成，更多的調試演示和代碼邏輯的講解，請在 b 站搜索 coding 迪斯尼

自己動手寫數據庫系統:實現一個小型SQL解釋器(中)

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