这是我参与「第三届青训营-后端场」笔记创作活动的第21篇笔记。
0. 课前准备
SQL解析器开源项目： github.com/hyrise/sql-…
项目地址： github.com/thuyy/ByteY…
1. 整体结构
sql-parser
hyrise/sql-parser/src/parser/flex_lexer.I 词法解析器，将关键词转化为token流
hyrise/sql-parser/src/parser/bison_parser.y 语法解析。枚举不用类别的statement语法树。
hyrise/sql-parser/src/sql/SQLStatement.h 语法树基类
BYTE YOUNG DB
语义解析，将语法树与数据库元信息进行对比检验
Optimizer：根据产生的查询树，生成对应的计划树。计划树由各个基础算子组成。
Executor：使用火山模型。依赖计划树生成对应的执行树，每一个PlanNode对应一个Operator。
存储引擎
因为是内存态数据库，所以数据结构可以设计的比较简单。每次申请一批内存，可以降低内存碎片化的问题，提高内存访问效率。
事务引擎
不考虑并发情况以及磁盘持久化。所以没有MVCC机制，只能够实现事务的提交和回滚。
使用一个undo栈，每次更新一行数据，把老版本push进undo stack。如果事务回滚，就逐步pop栈。
2.代码介绍
.clang-format：代码格式信息。使用clangformat工具，规范代码格式。
main
死循环读入用户命令，（使用execstmt函数）执行命令。
execstmt函数：里面包含了Parser、Optimizer、Executor三个结构。Parser进行词法解析、语法解析、语义分析，最后生成一个Parser的结构。将Parser结构的每一个statement输入Optimizer，Optimizer生成一个Plan（计划树）。将Plan的根节点输入Executor执行语句。
Parser
parser.h为Parser类。输入query语句，返回解析的结果。private接口包含多个check，检验元信息实现语义分析。
parser.cpp的parseStatement函数是main直接调用的函数，第一步生成一个sqlparser类（调用第三方开源库接口生成的语法树）。然后在语法树的基础上校验元信息，对于不同的stmt使用不同的函数进行校验。
checkselectstmt，检验select。查看表是否存在，查看是否存在groupby、setOperation等操作，查看属性是否存在，查看where是否能实现，查看是否支持排序。
checkinsertstmt检验insert。校验表是否存在，属性是否存在，检验输入类型是否满足条件等。
matadata.h元信息管理。Table是单个表的信息，metadata创建哈希表存放表名到表的映射，管理所有表。
Optimizer
optimizer.h中定义了多种类型的算子（plantype）。在优化器中传入算子类型，优化器根据类型，通过switch，case语句创建对应算子。
createSelectPlanTree是创建选择算子的函数。首先从元信息的hashmap中获得表，然后获取表中的对应属性。然后创建一个ScanPlan（扫描算子），用于扫描数据。如果有where语句，生成过滤算子（filterplan），最后生成一个选择算子（用于最后结果的重新排序）。生成的算子只记录了基本的信息，并不会进行实际操作。
Executor
executor.h文件中TupleIter结构用于存放每一行数据。BaseOperator是操作的基类，对外接口只有执行函数。Executor类包含两部分，init将plan转化为operator，exec执行operator。
代码中每一次正确执行都会返回false。应为调用下层执行写在if从句中，所以正确执行不会执行if从句中的内容，而是继续执行后面判断指针是否为空的操作。如果下层返回true，则此层也返回true。
seqscanoperator的exec函数直接访问表。
存储引擎
storage.h中用双向链表连接每条数据。数据是变长的，需要通过表的元信息进行计算。TupleList为链表结构。TableStore是存储管理数据的部分，能插入、删除、更新数据。提供事务功能。parseTuple接口可以把data数组按照属性进行解析。
storage.cpp中TableStore类的构造函数首先会计算每一列需要多少空间。之后添加null标志位以及双向链表的两个指针的空间。
插入数据每次查看是否还有剩余空间，如果没有则申请100个并初始化。将新分配的内存放入freelist_中用于以后的存储。
事务实现
trx.h中定义了三种操作（插入、删除、更新）的undo日志。undo结构体定义了undo类型、对应的table、新老数据的位置。update的日志需要先copy一份老数据，然后将老数据更新。
3.使用
- 进入bin目录，执行
./bydb进入数据库。 create table db.t(a int, b varchar(20);创建表t。show tables;显示已有表。create table db.t2(a int, b varchar(10));创建另一个表t2。show columns db.t插卡表t属性。insert into db.t values(1, 'apple');向表t插入数据。此处必须为单引号。select * from db.t查看数据。update db.t set b = 'banana' where a = 1;更新表。begin;开始事务。可以用rollback;回滚或用commit提交。
