番外：處理SQL通配符查詢
在SQL中，SELECT * FROM table是最基礎的查詢之一，星號（*）是一個通配符，表示"選擇所有列"。雖然通配符查詢看起來簡單，但在解析器中需要特殊處理。下面詳細介紹我們如何實現這一常用功能。
1. 星號查詢的挑戰
星號與普通列名有本質區別：
- 普通列名是標識符（如
id、name） - 星號是一個特殊符號，表示"全部"
- 在解析時需要區別對待，不能簡單視為標識符
普通列名vs星號的處理差異
| 特性 | 普通列名 | 星號 |
|---|---|---|
| 語法標記 | 標識符(IDENTIFIER) | 特殊字符(ASTERISK) |
| AST節點 | Identifier | AsteriskExpression |
| 解析方法 | parseIdentifier() | parseAsterisk() |
| 語義驗證 | 需要驗證列存在性 | 不需要驗證（表示所有列） |
| 執行時處理 | 讀取單個列 | 讀取所有列 |
2. 解析器中的實現
為了支持星號查詢，我們需要修改解析器的幾個關鍵部分：
步驟1：定義AST節點
首先，創建一個專用的AST節點類型表示星號：
// AsteriskExpression 表示SQL中的星號(*)，用于表示選擇所有列
type AsteriskExpression struct{}func (a *AsteriskExpression) expressionNode() {}
func (a *AsteriskExpression) TokenLiteral() string { return "*" }
func (a *AsteriskExpression) String() string { return "*" }
這個簡單的結構體實現了 Expression接口，可以作為SELECT語句的列表達式。
步驟2：注冊前綴解析函數
在解析器初始化時，為星號符號注冊專門的解析函數：
// 初始化解析器
func NewParser(l *lexer.Lexer) *Parser {p := &Parser{lexer: l,errors: []string{},}// 注冊前綴解析函數p.prefixParseFns = make(map[lexer.TokenType]prefixParseFn)// ... 其他注冊p.registerPrefix(lexer.ASTERISK, p.parseAsterisk) // 添加對*的解析支持// ... 其他初始化return p
}
步驟3：實現星號解析函數
// parseAsterisk 解析SELECT語句中的星號(*)，表示選擇所有列
func (p *Parser) parseAsterisk() (ast.Expression, error) {return &ast.AsteriskExpression{}, nil
}
這個函數非常簡單，只需創建并返回一個 AsteriskExpression實例。
星號解析的處理流程
3. 執行時的處理
當查詢執行器遇到 AsteriskExpression時，需要：
- 獲取表的元數據信息，找出所有列
- 按順序返回所有列的數據
- 保持列的原始順序
// 偽代碼：執行器如何處理星號
func executeSelect(stmt *ast.SelectStatement, db *Database) *ResultSet {// ...// 處理列選擇var columns []Columnfor _, colExpr := range stmt.Columns {switch expr := colExpr.(type) {case *ast.AsteriskExpression:// 星號表達式：獲取表的所有列allColumns := db.GetAllColumns(stmt.TableName)columns = append(columns, allColumns...)case *ast.Identifier:// 普通列名：獲取單個列column := db.GetColumn(stmt.TableName, expr.Value)columns = append(columns, column)// ... 其他表達式類型}}// ... 繼續執行查詢
}
星號查詢的執行流程
4. 星號查詢的AST表示
對于 SELECT * FROM users WHERE age > 18;，完整的AST樹結構如下：
5. 高級應用場景
5.1 表格別名下的星號
表格別名與星號結合使用時，如 SELECT u.* FROM users u，需要特殊處理：
在這種情況下，我們需要一個特殊的AST節點 QualifiedAsteriskExpression 來表示帶表格別名的星號：
// QualifiedAsteriskExpression 表示帶表格別名的星號，如 t.*
type QualifiedAsteriskExpression struct {TablePrefix string // 表前綴，如 t
}func (q *QualifiedAsteriskExpression) expressionNode() {}
func (q *QualifiedAsteriskExpression) TokenLiteral() string { return q.TablePrefix + ".*" }
func (q *QualifiedAsteriskExpression) String() string { return q.TablePrefix + ".*" }
5.2 多表連接中的星號處理
在多表連接中，星號會引入列名沖突問題：
在多表連接的例子中，當使用星號時：
users表可能有id,name,email列orders表可能有id,user_id,product_id列- 兩個表都有
id列，會導致名稱沖突 - 執行器需要生成如
u.id,o.id的完全限定名
5.3 星號與列選擇的混合使用
SQL還允許星號與特定列的混合使用，如 SELECT *, extra_column FROM table：
這種情況下，執行器需要:
- 先獲取所有列
- 再處理單獨指定的列
- 做重復列的去重處理
- 可能需要調整列的順序
6. 性能優化與最佳實踐
星號查詢雖然方便，但存在一些性能和維護方面的注意事項：
6.1 性能影響
6.2 代碼維護性
| 使用星號的情況 | 使用具體列名的情況 |
|---|---|
| 代碼簡潔 | 代碼明確表達了需要的數據 |
| 表結構變更時自動獲取新列 | 不會因表結構變更意外獲取新列 |
| 可能獲取不需要的數據 | 只獲取必要數據 |
| 列順序依賴表定義 | 列順序由查詢指定 |
| 列重命名可能導致代碼錯誤 | 列重命名會導致明確的錯誤 |
6.3 最佳實踐建議
7. 實際應用示例
7.1 探索性查詢
在數據探索階段，星號查詢非常實用：
-- 快速了解表結構
SELECT * FROM users LIMIT 10;-- 調試連接查詢
SELECT * FROM orders o JOIN users u ON o.user_id = u.id LIMIT 5;
7.2 與聚合函數結合
星號有時與聚合函數結合使用：
-- 計算總行數
SELECT COUNT(*) FROM users WHERE status = 'active';-- 注意：這里的*是特殊語法，不同于列選擇中的*
這種情況下，COUNT(*)是一種特殊語法，表示"計算行數"，而不是"計算所有列"。在解析器中需要特殊處理這種情況。
總結
星號通配符是SQL中最基礎也是最常用的功能之一。盡管語法簡單，但在實現上需要特殊處理，從詞法分析、語法解析到查詢執行的各個環節都有其獨特之處。
通過本文介紹的實現方式，我們的SQL解析器現在完全支持通配符查詢，不僅處理了基本的 SELECT * FROM table 形式，還能正確解析表別名限定的星號和多表連接中的星號用法。這使我們的解析器功能更加完整和實用，為下一步開發查詢執行引擎奠定了基礎。
在實際使用中，應根據具體場景權衡是否使用星號查詢，以在便利性和性能之間取得平衡。
