数据库分库分表中间件 Sharding-JDBC 源码分析 —— SQL 改写

来源:互联网 发布:c语言怎么产生随机数 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 11:39

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本文主要基于 Sharding-JDBC 1.5.0 正式版

  • 1. 概述
  • 2. SQLToken
  • 3.SQL 改写
    • 3.1 TableToken
    • 3.2 ItemsToken
    • 3.3 OffsetToken
    • 3.4 RowCountToken
      • 3.4.1 分页补充
    • 3.5 OrderByToken
    • 3.6 GeneratedKeyToken
  • 4. SQL 生成
  • 666. 彩蛋

1. 概述

前置阅读:《SQL 解析(三)之查询SQL》

本文分享SQL 改写的源码实现。主要涉及两方面:

  1. SQL 改写:改写 SQL,解决分库分表后,查询结果需要聚合,需要对 SQL 进行调整,例如分页
  2. SQL 生成:生成分表分库的执行 SQL

SQLRewriteEngine,SQL重写引擎,实现 SQL 改写、生成功能。从 Sharding-JDBC 1.5.0 版本,SQL 改写进行了调整和大量优化。

1.4.x及之前版本,SQL改写是在SQL路由之前完成的,在1.5.x中调整为SQL路由之后,因为SQL改写可以根据路由至单库表还是多库表而进行进一步优化。

�� 很多同学看完《SQL 解析-系列》 可能是一脸懵逼,特别对“SQL 半理解”希望本文能给你一些启发。

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2. SQLToken

�� SQLToken 在本文中很重要,所以即使在《SQL 解析-系列》已经分享过,我们也换个姿势,再来一次。

SQLToken,SQL标记对象接口。SQLRewriteEngine 基于 SQLToken 实现 SQL改写。SQL解析器在 SQL解析过程中,很重要的一个目的是标记需要SQL改写的部分,也就是 SQLToken。

各 SQLToken 生成条件如下(悲伤,做成表格形式排版是乱的):

  1. GeneratedKeyToken 自增主键标记对象
    • 插入SQL自增列不存在:INSERT INTO t_order(nickname) VALUES ... 中没有自增列 order_id
  2. TableToken 表标记对象
    • 查询列的表别名:SELECT o.order_ido
    • 查询的表名:SELECT * FROM t_ordert_order
  3. ItemsToken 选择项标记对象
    • AVG查询列:SELECT AVG(price) FROM t_orderAVG(price)
    • ORDER BY 字段不在查询列:SELECT order_id FROM t_order ORDER BY create_timecreate_time
    • GROUP BY 字段不在查询列:SELECT COUNT(order_id) FROM t_order GROUP BY user_iduser_id
    • 自增主键未在插入列中:INSERT INTO t_order(nickname) VALUES ... 中没有自增列 order_id
  4. OffsetToken 分页偏移量标记对象
    • 分页有偏移量,但不是占位符 ?
  5. RowCountToken 分页长度标记对象
    • 分页有长度,但不是占位符 ?
  6. OrderByToken 排序标记对象
    • 有 GROUP BY 条件,无 ORDER BY 条件:SELECT COUNT(*) FROM t_order GROUP BY order_idorder_id

3.SQL 改写

SQLRewriteEngine#rewrite() 实现了 SQL改写 功能。

// SQLRewriteEngine.java/*** SQL改写.* @param isRewriteLimit 是否重写Limit* @return SQL构建器*/public SQLBuilder rewrite(final boolean isRewriteLimit) {   SQLBuilder result = new SQLBuilder();   if (sqlTokens.isEmpty()) {       result.appendLiterals(originalSQL);       return result;   }   int count = 0;   // 排序SQLToken,按照 beginPosition 递增   sortByBeginPosition();   for (SQLToken each : sqlTokens) {       if (0 == count) { // 拼接第一个 SQLToken 前的字符串           result.appendLiterals(originalSQL.substring(0, each.getBeginPosition()));       }       // 拼接每个SQLToken       if (each instanceof TableToken) {           appendTableToken(result, (TableToken) each, count, sqlTokens);       } else if (each instanceof ItemsToken) {           appendItemsToken(result, (ItemsToken) each, count, sqlTokens);       } else if (each instanceof RowCountToken) {           appendLimitRowCount(result, (RowCountToken) each, count, sqlTokens, isRewriteLimit);       } else if (each instanceof OffsetToken) {           appendLimitOffsetToken(result, (OffsetToken) each, count, sqlTokens, isRewriteLimit);       } else if (each instanceof OrderByToken) {           appendOrderByToken(result);       }       count++;   }   return result;}
  • SQL改写以 SQLToken 为间隔顺序改写。
    • 顺序:调用 #sortByBeginPosition() 将 SQLToken 按照 beginPosition 升序
    • 间隔:遍历 SQLToken,逐个拼接。

例如:


SQLBuilder,SQL构建器。下文会大量用到,我们看下实现代码。

public final class SQLBuilder {    /**     * 段集合     */    private final List<Object> segments;    /**     * 当前段     */    private StringBuilder currentSegment;    public SQLBuilder() {        segments = new LinkedList<>();        currentSegment = new StringBuilder();        segments.add(currentSegment);    }    /**     * 追加字面量.     *     * @param literals 字面量     */    public void appendLiterals(final String literals) {        currentSegment.append(literals);    }    /**     * 追加表占位符.     *     * @param tableName 表名称     */    public void appendTable(final String tableName) {        // 添加 TableToken        segments.add(new TableToken(tableName));        // 新建当前段        currentSegment = new StringBuilder();        segments.add(currentSegment);    }    public String toSQL(final Map<String, String> tableTokens) {        // ... 省略代码,【SQL生成】处分享    }    @RequiredArgsConstructor    private class TableToken {        /**         * 表名         */        private final String tableName;    }}

现在我们来逐个分析每种 SQLToken 的拼接实现。

3.1 TableToken

调用 #appendTableToken() 方法拼接。

// SQLRewriteEngine.java/*** 拼接 TableToken** @param sqlBuilder SQL构建器* @param tableToken tableToken* @param count tableToken 在 sqlTokens 的顺序* @param sqlTokens sqlTokens*/private void appendTableToken(final SQLBuilder sqlBuilder, final TableToken tableToken, final int count, final List<SQLToken> sqlTokens) {   // 拼接 TableToken   String tableName = sqlStatement.getTables().getTableNames().contains(tableToken.getTableName()) ? tableToken.getTableName() : tableToken.getOriginalLiterals();   sqlBuilder.appendTable(tableName);   // 拼接 SQLToken 后面的字符串   int beginPosition = tableToken.getBeginPosition() + tableToken.getOriginalLiterals().length();   int endPosition = sqlTokens.size() - 1 == count ? originalSQL.length() : sqlTokens.get(count + 1).getBeginPosition();   sqlBuilder.appendLiterals(originalSQL.substring(beginPosition, endPosition));}
  • 调用 SQLBuilder#appendTable() 拼接 TableToken。
  • sqlStatement.getTables().getTableNames().contains(tableToken.getTableName()) 目的是处理掉表名前后有的特殊字符,例如SELECT * FROM 't_order't_order 前后有 ' 符号。
// TableToken.java/*** 获取表名称.*/public String getTableName() {   return SQLUtil.getExactlyValue(originalLiterals);}// SQLUtil.javapublic static String getExactlyValue(final String value) {   return null == value ? null : CharMatcher.anyOf("[]`'\"").removeFrom(value);}
  • 当 SQL 为 SELECT o.* FROM t_order o
    • TableToken 为查询列前的表别名 o 时返回结果:
    • TableToken 为表名 t_order 时返回结果:

3.2 ItemsToken

调用 #appendItemsToken() 方法拼接。

// SQLRewriteEngine.java/*** 拼接 TableToken** @param sqlBuilder SQL构建器* @param itemsToken itemsToken* @param count itemsToken 在 sqlTokens 的顺序* @param sqlTokens sqlTokens*/private void appendItemsToken(final SQLBuilder sqlBuilder, final ItemsToken itemsToken, final int count, final List<SQLToken> sqlTokens) {   // 拼接 ItemsToken   for (String item : itemsToken.getItems()) {       sqlBuilder.appendLiterals(", ");       sqlBuilder.appendLiterals(item);   }   // SQLToken 后面的字符串   int beginPosition = itemsToken.getBeginPosition();   int endPosition = sqlTokens.size() - 1 == count ? originalSQL.length() : sqlTokens.get(count + 1).getBeginPosition();   sqlBuilder.appendLiterals(originalSQL.substring(beginPosition, endPosition));}
  • 第一种情况,AVG查询列,SQL 为 SELECT AVG(order_id) FROM t_order o 时返回结果:
  • 第二种情况,ORDER BY 字段不在查询列,SQL 为 SELECT userId FROM t_order o ORDER BY order_id 时返回结果:
  • 第三种情况,GROUP BY 字段不在查询列,类似第二种情况,就不举例子列。

3.3 OffsetToken

调用 #appendLimitOffsetToken() 方法拼接。

// SQLRewriteEngine.java/*** 拼接 OffsetToken** @param sqlBuilder SQL构建器* @param offsetToken offsetToken* @param count offsetToken 在 sqlTokens 的顺序* @param sqlTokens sqlTokens* @param isRewrite 是否重写。当路由结果为单分片时无需重写*/private void appendLimitOffsetToken(final SQLBuilder sqlBuilder, final OffsetToken offsetToken, final int count, final List<SQLToken> sqlTokens, final boolean isRewrite) {   // 拼接 OffsetToken   sqlBuilder.appendLiterals(isRewrite ? "0" : String.valueOf(offsetToken.getOffset()));   // SQLToken 后面的字符串   int beginPosition = offsetToken.getBeginPosition() + String.valueOf(offsetToken.getOffset()).length();   int endPosition = sqlTokens.size() - 1 == count ? originalSQL.length() : sqlTokens.get(count + 1).getBeginPosition();   sqlBuilder.appendLiterals(originalSQL.substring(beginPosition, endPosition));}
  • 当分页跨分片时,需要每个分片都查询后在内存中进行聚合。此时 isRewrite = true。为什么是 "0" 开始呢?每个分片在 [0, offset) 的记录可能属于实际分页结果,因而查询每个分片需要从 0 开始。
  • 当分页单分片时,则无需重写,该分片执行的结果即是最终结果。SQL改写在SQL路由之后就有这个好处。如果先改写,因为没办法知道最终是单分片还是跨分片,考虑正确性,只能统一使用跨分片。

3.4 RowCountToken

调用 #appendLimitRowCount() 方法拼接。

// SQLRewriteEngine.javaprivate void appendLimitRowCount(final SQLBuilder sqlBuilder, final RowCountToken rowCountToken, final int count, final List<SQLToken> sqlTokens, final boolean isRewrite) {   SelectStatement selectStatement = (SelectStatement) sqlStatement;   Limit limit = selectStatement.getLimit();   if (!isRewrite) { // 路由结果为单分片       sqlBuilder.appendLiterals(String.valueOf(rowCountToken.getRowCount()));   } else if ((!selectStatement.getGroupByItems().isEmpty() || // [1.1] 跨分片分组需要在内存计算,可能需要全部加载           !selectStatement.getAggregationSelectItems().isEmpty()) // [1.2] 跨分片聚合列需要在内存计算,可能需要全部加载           && !selectStatement.isSameGroupByAndOrderByItems()) { // [2] 如果排序一致,即各分片已经排序好结果,就不需要全部加载       sqlBuilder.appendLiterals(String.valueOf(Integer.MAX_VALUE));   } else { // 路由结果为多分片       sqlBuilder.appendLiterals(String.valueOf(limit.isRowCountRewriteFlag() ? rowCountToken.getRowCount() + limit.getOffsetValue() : rowCountToken.getRowCount()));   }   // SQLToken 后面的字符串   int beginPosition = rowCountToken.getBeginPosition() + String.valueOf(rowCountToken.getRowCount()).length();   int endPosition = sqlTokens.size() - 1 == count ? originalSQL.length() : sqlTokens.get(count + 1).getBeginPosition();   sqlBuilder.appendLiterals(originalSQL.substring(beginPosition, endPosition));}
  • [1.1] !selectStatement.getGroupByItems().isEmpty() 跨分片分组需要在内存计算,可能需要全部加载。如果不全部加载,部分结果被分页条件错误结果,会导致结果不正确。
  • [1.2] !selectStatement.getAggregationSelectItems().isEmpty()) 跨分片聚合列需要在内存计算,可能需要全部加载。如果不全部加载,部分结果被分页条件错误结果,会导致结果不正确。
  • [1.1][1.2],可能变成必须的前提是 GROUP BY 和 ORDER BY 排序不一致。如果一致,各分片已经排序完成,无需内存中排序。

3.4.1 分页补充

OffsetToken、RowCountToken 只有在分页对应位置非占位符 ? 才存在。当对应位置是占位符时,会对分页条件对应的预编译 SQL 占位符参数进行重写,整体逻辑和 OffsetToken、RowCountToken 是一致的

// �� ParsingSQLRouter#route() 调用 #processLimit() // ParsingSQLRouter.java/*** 处理分页条件** @see SQLRewriteEngine#appendLimitRowCount(SQLBuilder, RowCountToken, int, List, boolean) * @param parameters 占位符对应参数列表* @param selectStatement Select SQL语句对象* @param isSingleRouting 是否单表路由*/private void processLimit(final List<Object> parameters, final SelectStatement selectStatement, final boolean isSingleRouting) {   boolean isNeedFetchAll = (!selectStatement.getGroupByItems().isEmpty() // // [1.1] 跨分片分组需要在内存计算,可能需要全部加载                               || !selectStatement.getAggregationSelectItems().isEmpty()) // [1.2] 跨分片聚合列需要在内存计算,可能需要全部加载                           && !selectStatement.isSameGroupByAndOrderByItems(); // [2] 如果排序一致,即各分片已经排序好结果,就不需要全部加载   selectStatement.getLimit().processParameters(parameters, !isSingleRouting, isNeedFetchAll);}// Limit.java/*** 填充改写分页参数.* @param parameters 参数* @param isRewrite 是否重写参数* @param isFetchAll 是否获取所有数据*/public void processParameters(final List<Object> parameters, final boolean isRewrite, final boolean isFetchAll) {   fill(parameters);   if (isRewrite) {       rewrite(parameters, isFetchAll);   }}/*** 将占位符参数里是分页的参数赋值给 offset 、rowCount* 赋值的前提条件是 offset、rowCount 是 占位符* @param parameters 占位符参数*/private void fill(final List<Object> parameters) {   int offset = 0;   if (null != this.offset) {       offset = -1 == this.offset.getIndex() ? getOffsetValue() : NumberUtil.roundHalfUp(parameters.get(this.offset.getIndex()));       this.offset.setValue(offset);   }   int rowCount = 0;   if (null != this.rowCount) {       rowCount = -1 == this.rowCount.getIndex() ? getRowCountValue() : NumberUtil.roundHalfUp(parameters.get(this.rowCount.getIndex()));       this.rowCount.setValue(rowCount);   }   if (offset < 0 || rowCount < 0) {       throw new SQLParsingException("LIMIT offset and row count can not be a negative value.");   }}/*** 重写分页条件对应的参数* @param parameters 参数* @param isFetchAll 是否拉取所有*/private void rewrite(final List<Object> parameters, final boolean isFetchAll) {   int rewriteOffset = 0;   int rewriteRowCount;   // 重写   if (isFetchAll) {       rewriteRowCount = Integer.MAX_VALUE;   } else if (rowCountRewriteFlag) {       rewriteRowCount = null == rowCount ? -1 : getOffsetValue() + rowCount.getValue();   } else {       rewriteRowCount = rowCount.getValue();   }   // 参数设置   if (null != offset && offset.getIndex() > -1) {       parameters.set(offset.getIndex(), rewriteOffset);   }   if (null != rowCount && rowCount.getIndex() > -1) {       parameters.set(rowCount.getIndex(), rewriteRowCount);   }}

3.5 OrderByToken

调用 #appendOrderByToken() 方法拼接。数据库里,当无 ORDER BY条件 而有 GROUP BY 条件时候,会使用 GROUP BY条件将结果升序排序:

  • SELECT order_id FROM t_order GROUP BY order_id 等价于 SELECT order_id FROM t_order GROUP BY order_id ORDER BY order_id ASC
  • SELECT order_id FROM t_order GROUP BY order_id DESC 等价于 SELECT order_id FROM t_order GROUP BY order_id ORDER BY order_id DESC
// ParsingSQLRouter.java/*** 拼接 OrderByToken** @param sqlBuilder SQL构建器*/private void appendOrderByToken(final SQLBuilder sqlBuilder) {   SelectStatement selectStatement = (SelectStatement) sqlStatement;   // 拼接 OrderByToken   StringBuilder orderByLiterals = new StringBuilder(" ORDER BY ");   int i = 0;   for (OrderItem each : selectStatement.getOrderByItems()) {       if (0 == i) {           orderByLiterals.append(each.getColumnLabel()).append(" ").append(each.getType().name());       } else {           orderByLiterals.append(",").append(each.getColumnLabel()).append(" ").append(each.getType().name());       }       i++;   }   orderByLiterals.append(" ");   sqlBuilder.appendLiterals(orderByLiterals.toString());}
  • 当 SQL 为 SELECT order_id FROM t_order o GROUP BY order_id 返回结果:

3.6 GeneratedKeyToken

前置阅读:《SQL 解析(四)之插入SQL》

GeneratedKeyToken,和其它 SQLToken 不同,在 SQL解析 完进行处理。

// ParsingSQLRouter.java@Overridepublic SQLStatement parse(final String logicSQL, final int parametersSize) {   SQLParsingEngine parsingEngine = new SQLParsingEngine(databaseType, logicSQL, shardingRule);   Context context = MetricsContext.start("Parse SQL");   SQLStatement result = parsingEngine.parse();   if (result instanceof InsertStatement) { // 处理 GenerateKeyToken       ((InsertStatement) result).appendGenerateKeyToken(shardingRule, parametersSize);   }   MetricsContext.stop(context);   return result;}// InsertStatement.java/*** 追加自增主键标记对象.** @param shardingRule 分片规则* @param parametersSize 参数个数*/public void appendGenerateKeyToken(final ShardingRule shardingRule, final int parametersSize) {   // SQL 里有主键列   if (null != generatedKey) {       return;   }   // TableRule 存在   Optional<TableRule> tableRule = shardingRule.tryFindTableRule(getTables().getSingleTableName());   if (!tableRule.isPresent()) {       return;   }   // GeneratedKeyToken 存在   Optional<GeneratedKeyToken> generatedKeysToken = findGeneratedKeyToken();   if (!generatedKeysToken.isPresent()) {       return;   }   // 处理 GenerateKeyToken   ItemsToken valuesToken = new ItemsToken(generatedKeysToken.get().getBeginPosition());   if (0 == parametersSize) {       appendGenerateKeyToken(shardingRule, tableRule.get(), valuesToken);   } else {       appendGenerateKeyToken(shardingRule, tableRule.get(), valuesToken, parametersSize);   }   // 移除 generatedKeysToken   getSqlTokens().remove(generatedKeysToken.get());   // 新增 ItemsToken   getSqlTokens().add(valuesToken);}
  • 根据占位符参数数量不同,调用的 #appendGenerateKeyToken()不同的:
  • 占位符参数数量 = 0 时,直接生成分布式主键,保持无占位符的做法。
// InsertStatement.javaprivate void appendGenerateKeyToken(final ShardingRule shardingRule, final TableRule tableRule, final ItemsToken valuesToken) {   // 生成分布式主键   Number generatedKey = shardingRule.generateKey(tableRule.getLogicTable());   // 添加到 ItemsToken   valuesToken.getItems().add(generatedKey.toString());   // 增加 Condition,用于路由   getConditions().add(new Condition(new Column(tableRule.getGenerateKeyColumn(), tableRule.getLogicTable()), new SQLNumberExpression(generatedKey)), shardingRule);   // 生成 GeneratedKey   this.generatedKey = new GeneratedKey(tableRule.getLogicTable(), -1, generatedKey);}
  • 占位符参数数量 > 0 时,生成自增列的占位符,保持有占位符的做法。
private void appendGenerateKeyToken(final ShardingRule shardingRule, final TableRule tableRule, final ItemsToken valuesToken, final int parametersSize) {   // 生成占位符   valuesToken.getItems().add("?");   // 增加 Condition,用于路由   getConditions().add(new Condition(new Column(tableRule.getGenerateKeyColumn(), tableRule.getLogicTable()), new SQLPlaceholderExpression(parametersSize)), shardingRule);   // 生成 GeneratedKey   generatedKey = new GeneratedKey(tableRule.getGenerateKeyColumn(), parametersSize, null);}
  • 因为 GenerateKeyToken 已经处理完,所以移除,避免 SQLRewriteEngine#rewrite() 二次改写。另外,通过 ItemsToken 补充自增列。
  • 生成 GeneratedKey 会在 ParsingSQLRouter 进一步处理。
// ParsingSQLRouter.javapublic SQLRouteResult route(final String logicSQL, final List<Object> parameters, final SQLStatement sqlStatement) {   final Context context = MetricsContext.start("Route SQL");   SQLRouteResult result = new SQLRouteResult(sqlStatement);   // 处理 插入SQL 主键字段   if (sqlStatement instanceof InsertStatement && null != ((InsertStatement) sqlStatement).getGeneratedKey()) {       processGeneratedKey(parameters, (InsertStatement) sqlStatement, result);   }   // ... 省略部分代码}  /*** 处理 插入SQL 主键字段* 当 主键编号 未生成时,{@link ShardingRule#generateKey(String)} 进行生成* @param parameters 占位符参数* @param insertStatement Insert SQL语句对象* @param sqlRouteResult SQL路由结果*/private void processGeneratedKey(final List<Object> parameters, final InsertStatement insertStatement, final SQLRouteResult sqlRouteResult) {   GeneratedKey generatedKey = insertStatement.getGeneratedKey();   if (parameters.isEmpty()) { // 已有主键,无占位符,INSERT INTO t_order(order_id, user_id) VALUES (1, 100);       sqlRouteResult.getGeneratedKeys().add(generatedKey.getValue());   } else if (parameters.size() == generatedKey.getIndex()) { // 主键字段不存在存在,INSERT INTO t_order(user_id) VALUES(?);       Number key = shardingRule.generateKey(insertStatement.getTables().getSingleTableName()); // 生成主键编号       parameters.add(key);       setGeneratedKeys(sqlRouteResult, key);   } else if (-1 != generatedKey.getIndex()) { // 主键字段存在,INSERT INTO t_order(order_id, user_id) VALUES(?, ?);       setGeneratedKeys(sqlRouteResult, (Number) parameters.get(generatedKey.getIndex()));   }}/*** 设置 主键编号 到 SQL路由结果* @param sqlRouteResult SQL路由结果* @param generatedKey 主键编号*/private void setGeneratedKeys(final SQLRouteResult sqlRouteResult, final Number generatedKey) {   generatedKeys.add(generatedKey);   sqlRouteResult.getGeneratedKeys().clear();   sqlRouteResult.getGeneratedKeys().addAll(generatedKeys);} 
  • parameters.size() == generatedKey.getIndex() 处对应 #appendGenerateKeyToken()占位符参数数量 > 0 情况,此时会生成分布式主键。�� 该处是不是可以考虑把生成分布式主键挪到 #appendGenerateKeyToken(),这样更加统一一些。

4. SQL 生成

SQL路由完后,会生成各数据分片的执行SQL

// ParsingSQLRouter.java@Overridepublic SQLRouteResult route(final String logicSQL, final List<Object> parameters, final SQLStatement sqlStatement) {   SQLRouteResult result = new SQLRouteResult(sqlStatement);   // 省略部分代码... 处理 插入SQL 主键字段   // 路由   RoutingResult routingResult = route(parameters, sqlStatement);   // 省略部分代码... SQL重写引擎   SQLRewriteEngine rewriteEngine = new SQLRewriteEngine(shardingRule, logicSQL, sqlStatement);   boolean isSingleRouting = routingResult.isSingleRouting();   // 省略部分代码... 处理分页   // SQL 重写   SQLBuilder sqlBuilder = rewriteEngine.rewrite(!isSingleRouting);   // 生成 ExecutionUnit   if (routingResult instanceof CartesianRoutingResult) {       for (CartesianDataSource cartesianDataSource : ((CartesianRoutingResult) routingResult).getRoutingDataSources()) {           for (CartesianTableReference cartesianTableReference : cartesianDataSource.getRoutingTableReferences()) {               // �� 生成 SQL               result.getExecutionUnits().add(new SQLExecutionUnit(cartesianDataSource.getDataSource(), rewriteEngine.generateSQL(cartesianTableReference, sqlBuilder)));           }       }   } else {       for (TableUnit each : routingResult.getTableUnits().getTableUnits()) {           // �� 生成 SQL           result.getExecutionUnits().add(new SQLExecutionUnit(each.getDataSourceName(), rewriteEngine.generateSQL(each, sqlBuilder)));       }   }   return result;}
  • 调用 RewriteEngine#generateSQL() 生成执行SQL。对于笛卡尔积路由结果和简单路由结果传递的参数略有不同:前者使用 CartesianDataSource ( CartesianTableReference ),后者使用路由表单元 ( TableUnit )。对路由结果不是很了解的同学,建议看下 《SQL 路由(二)之分库分表路由》。

RewriteEngine#generateSQL() 对于笛卡尔积路由结果和简单路由结果两种情况,处理上大体是一致的:1. 获得 SQL 相关逻辑表对应的真实表映射,2. 根据映射改写 SQL 相关逻辑表真实表

// SQLRewriteEngine.java/*** 生成SQL语句.* @param tableUnit 路由表单元* @param sqlBuilder SQL构建器* @return SQL语句*/public String generateSQL(final TableUnit tableUnit, final SQLBuilder sqlBuilder) {   return sqlBuilder.toSQL(getTableTokens(tableUnit));}  /*** 生成SQL语句.* @param cartesianTableReference 笛卡尔积路由表单元* @param sqlBuilder SQL构建器* @return SQL语句*/public String generateSQL(final CartesianTableReference cartesianTableReference, final SQLBuilder sqlBuilder) {   return sqlBuilder.toSQL(getTableTokens(cartesianTableReference));}// SQLRewriteEngine.java// SQLBuilder.java/*** 生成SQL语句.* @param tableTokens 占位符集合(逻辑表与真实表映射)* @return SQL语句*/public String toSQL(final Map<String, String> tableTokens) {   StringBuilder result = new StringBuilder();   for (Object each : segments) {       if (each instanceof TableToken && tableTokens.containsKey(((TableToken) each).tableName)) {           result.append(tableTokens.get(((TableToken) each).tableName));       } else {           result.append(each);       }   }   return result.toString();}
  • #toSQL() 结果如图:
    �� 对 SQL改写 是不是清晰很多了。

下面我们以笛卡尔积路由结果获得 SQL 相关逻辑表对应的真实表映射为例子(简单路由结果基本类似而且简单)。

// SQLRewriteEngine.java/*** 获得(笛卡尔积表路由组里的路由表单元逻辑表 和 与其互为BindingTable关系的逻辑表)对应的真实表映射(逻辑表需要在 SQL 中存在)* @param cartesianTableReference 笛卡尔积表路由组* @return 集合*/private Map<String, String> getTableTokens(final CartesianTableReference cartesianTableReference) {   Map<String, String> tableTokens = new HashMap<>();   for (TableUnit each : cartesianTableReference.getTableUnits()) {       tableTokens.put(each.getLogicTableName(), each.getActualTableName());       // 查找 BindingTableRule       Optional<BindingTableRule> bindingTableRule = shardingRule.findBindingTableRule(each.getLogicTableName());       if (bindingTableRule.isPresent()) {           tableTokens.putAll(getBindingTableTokens(each, bindingTableRule.get()));       }   }   return tableTokens;}/*** 获得 BindingTable 关系的逻辑表对应的真实表映射(逻辑表需要在 SQL 中存在)* @param tableUnit 路由单元* @param bindingTableRule Binding表规则配置对象* @return 映射*/private Map<String, String> getBindingTableTokens(final TableUnit tableUnit, final BindingTableRule bindingTableRule) {   Map<String, String> result = new HashMap<>();   for (String eachTable : sqlStatement.getTables().getTableNames()) {       if (!eachTable.equalsIgnoreCase(tableUnit.getLogicTableName()) && bindingTableRule.hasLogicTable(eachTable)) {           result.put(eachTable, bindingTableRule.getBindingActualTable(tableUnit.getDataSourceName(), eachTable, tableUnit.getActualTableName()));       }   }   return result;}
  • 笛卡尔积表路由组( CartesianTableReference )包含多个路由表单元( TableUnit )。每个路由表单元需要遍历。
  • 路由表单元本身包含逻辑表和真实表,直接添加到映射即可。
  • 互为 BindingTable 关系的表只计算一次路由分片,因此未计算的真实表需要以其对应的已计算的真实表去查找,即 bindingTableRule.getBindingActualTable(tableUnit.getDataSourceName(), eachTable, tableUnit.getActualTableName()) 处逻辑。
// BindingTableRule.java/*** 根据其他Binding表真实表名称获取相应的真实Binding表名称.* * @param dataSource 数据源名称* @param logicTable 逻辑表名称* @param otherActualTable 其他真实Binding表名称* @return 真实Binding表名称*/public String getBindingActualTable(final String dataSource, final String logicTable, final String otherActualTable) {   // 计算 otherActualTable 在其 TableRule 的 actualTable 是第几个   int index = -1;   for (TableRule each : tableRules) {       if (each.isDynamic()) {           throw new UnsupportedOperationException("Dynamic table cannot support Binding table.");       }       index = each.findActualTableIndex(dataSource, otherActualTable);       if (-1 != index) {           break;       }   }   Preconditions.checkState(-1 != index, String.format("Actual table [%s].[%s] is not in table config", dataSource, otherActualTable));   // 计算 logicTable 在其 TableRule 的 第index 的 真实表   for (TableRule each : tableRules) {       if (each.getLogicTable().equalsIgnoreCase(logicTable)) {           return each.getActualTables().get(index).getTableName();       }   }   throw new IllegalStateException(String.format("Cannot find binding actual table, data source: %s, logic table: %s, other actual table: %s", dataSource, logicTable, otherActualTable));}

可能看起来有些绕,我们看张图:

友情提示:这里不嫌啰嗦在提一句,互为 BindingTable 的表,配置 TableRule 时,actualTables 数量一定要一致,否则多出来的表,可能会无法被路由到。

666. 彩蛋

哈哈哈,看完SQL改写后,SQL解析是不是清晰多了!嘿嘿嘿,反正我现在有点嗨。恩,蛮嗨的。

当然,如果SQL解析理解上有点疑惑的你,欢迎加我的微信,咱 1对1 搞基。关注我的微信公众号:【芋道源码】 即可获得。

道友,转发一波朋友圈可好?

Let’s Go! 《分布式主键》、《SQL 执行》、《结果聚合》 继续。

感谢技术牛逼如你耐心的阅读本文。

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