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【死磕Sharding-jdbc】—SQL解析-INSERT解析

2018-08-10 分類：後端 閱讀(420) 評論(0)

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INSERT語法

分析insert解析之前，首先看一下mysql官方對insert語法的定義，因為SQL解析跟語法息息相關：

  1. INSERT [LOW_PRIORITY | DELAYED | HIGH_PRIORITY] [IGNORE]
  2.     [INTO] tbl_name
  3.     [PARTITION (partition_name [, partition_name] ...)]
  4.     [(col_name [, col_name] ...)]
  5.     {VALUES | VALUE} (value_list) [, (value_list)] ...
  6.     [ON DUPLICATE KEY UPDATE assignment_list]
  8. INSERT [LOW_PRIORITY | DELAYED | HIGH_PRIORITY] [IGNORE]
  9.     [INTO] tbl_name
  10.     [PARTITION (partition_name [, partition_name] ...)]
  11.     SET assignment_list
  12.     [ON DUPLICATE KEY UPDATE assignment_list]
  14. INSERT [LOW_PRIORITY | HIGH_PRIORITY] [IGNORE]
  15.     [INTO] tbl_name
  16.     [PARTITION (partition_name [, partition_name] ...)]
  17.     [(col_name [, col_name] ...)]
  18.     SELECT ...
  19.     [ON DUPLICATE KEY UPDATE assignment_list]

摘自https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/insert.html

INSERT解析

接下來分析sharding-jdbc是如何解析insert型別的SQL陳述句的，透過 SQLStatementresult=sqlParser.parse();得到SQL解析器後，執行AbstractInsertParser中parse()方法解析insert sql，核心原始碼如下：

  1. @Override
  2. public final DMLStatement parse() {
  3.     lexerEngine.nextToken();
  4.     InsertStatement result = new InsertStatement();
  5.     insertClauseParserFacade.getInsertIntoClauseParser().parse(result);
  6.     insertClauseParserFacade.getInsertColumnsClauseParser().parse(result);
  7.     if (lexerEngine.equalAny(DefaultKeyword.SELECT, Symbol.LEFT_PAREN)) {
  8.         throw new UnsupportedOperationException("Cannot INSERT SELECT");
  9.     }
  10.     insertClauseParserFacade.getInsertValuesClauseParser().parse(result);
  11.     insertClauseParserFacade.getInsertSetClauseParser().parse(result);
  12.     appendGenerateKey(result);
  13.     return result;
  14. }

對應的泳道圖如下所示：

INSERT解析泳道圖

第1步-lexerEngine.nextToken()

由parse()原始碼可知，insert解析第1步就是呼叫 lexerEngine.nextToken()，nextToken()在之前的文章已經分析過（戳連結），即跳到下一個token，由於任意SQL解析都會在SQLParsingEngine中呼叫lexerEngine.nextToken()，這裡再呼叫lexerEngine.nextToken()，所以總計已經跳過兩個token。

為什麼要一開始就呼叫nextToken()呢？回到insert的語法： INSERT[LOW_PRIORITY|DELAYED|HIGH_PRIORITY][IGNORE][INTO]tbl_name~~~，INSERT INTO一定會有， LOWPRIORITY，DELAYED ，HIGHPRIORITY和IGNORE幾個關鍵詞可選，即在表名之前，至少有兩個token。所以跳過兩個token後再進行下一步操作（SQLParsingEngine.parse()中呼叫了一次nextToken()，這裡再呼叫一次nextToken()）；

第2步-InsertIntoClauseParser.parse(result)

由parse()原始碼可知，insert解析第2步就是呼叫 insertClauseParserFacade.getInsertIntoClauseParser().parse(result);，即解析insert into後面的表名，封裝到InsertStatement的table屬性中，核心原始碼如下所示：

  1. 檢查是否有不支援的關鍵詞（跳過兩個token後，只有Oracle有兩個不支援的關鍵詞：ALL和FIRST）；

  2. 跳到INTO（因為INSERT和INTO之間還有其他關鍵詞，在此之前即使呼叫了兩次nextToken()，當前token也不一定就是INTO）；

  3. 獲取下一個token即表名（根據insert語法可知，INTO後肯定是表名。表名token值：Token(type=IDENTIFIER, literals= t_user, endPosition=27)）；

  4. 解析表名賦值給InsertStatement；

  5. 如果表名和VALUES關鍵詞之間有其他關鍵詞則跳過（例如MySQL的分割槽insert語法： INSERT[LOW_PRIORITY|HIGH_PRIORITY][IGNORE][INTO]tbl_name[PARTITION(partition_name[,partition_name]......）

  1. public void parse(final InsertStatement insertStatement) {
  2.     // step1
  3.     lexerEngine.unsupportedIfEqual(getUnsupportedKeywordsBeforeInto());
  4.     // step2
  5.     lexerEngine.skipUntil(DefaultKeyword.INTO);
  6.     // step3
  7.     lexerEngine.nextToken();
  8.     // step4
  9.     tableReferencesClauseParser.parse(insertStatement, true);
  10.     // step5
  11.     skipBetweenTableAndValues(insertStatement);
  12. }

第3步-InsertColumnsClauseParser.parse()

由parse()原始碼可知，insert解析第3步就是呼叫 insertClauseParserFacade.getInsertColumnsClauseParser().parse(result);，即解析insert into t_user後面的列，封裝到InsertStatement的columns屬性中，核心原始碼如下所示：

  1. public void parse(final InsertStatement insertStatement) {
  2.     Collection<Column> result = new LinkedList<>();
  3.     // 如果當前token是(，即左括號，那麼嘗試解析括號裡的insert的列名
  4.     if (lexerEngine.equalAny(Symbol.LEFT_PAREN)) {
  5.         // 得到insert的標的表名
  6.         String tableName = insertStatement.getTables().getSingleTableName();
  7.         Optional<String> generateKeyColumn = shardingRule.getGenerateKeyColumn(tableName);
  8.         int count = 0;
  9.         do {
  10.             // 呼叫nextToken()解析到insert的某一列
  11.             lexerEngine.nextToken();
  12.             // 得到列名
  13.             String columnName = SQLUtil.getExactlyValue(lexerEngine.getCurrentToken().getLiterals());
  14.             // 封裝到Column中新增到最後的結果中
  15.             result.add(new Column(columnName, tableName));
  16.             // 呼叫nextToken()進行解析（如果還沒到最後就是都好，否則就是右括號）
  17.             lexerEngine.nextToken();
  18.             // 如果存在主鍵（例如id），並且當前解析的列剛好是主鍵列，那麼記錄下主鍵列的位置（generateKeyColumnIndex）
  19.             if (generateKeyColumn.isPresent() && generateKeyColumn.get().equalsIgnoreCase(columnName)) {
  20.                 insertStatement.setGenerateKeyColumnIndex(count);
  21.             }
  22.             count++;
  23.             // 如果遍歷到右括號，或者SQL最後，就停止解析
  24.         } while (!lexerEngine.equalAny(Symbol.RIGHT_PAREN) && !lexerEngine.equalAny(Assist.END));
  25.         // 記錄下insert最後一列的位置，即右括號前的位置，例如"insert ignore into `t_user`(user_id, status) values(? , ?)"這個SQL的status所在位置
  26.         insertStatement.setColumnsListLastPosition(lexerEngine.getCurrentToken().getEndPosition() - lexerEngine.getCurrentToken().getLiterals().length());
  27.         lexerEngine.nextToken();
  28.     }
  29.     // 將遍歷得到的所有insert的列賦值給InsertStatement中的columns屬性
  30.     insertStatement.getColumns().addAll(result);
  31. }

第4步-不支援的語法檢查

由parse()原始碼可知，insert解析第4步就是呼叫如下程式碼，即檢查是否有sharding-jdbc不支援的 insert...select...語法（例如insert ignore into tuser(userid, status) select 18, 'VALID' from dual），如果有就丟擲UnsupportedOperationException異常：

  1. if (lexerEngine.equalAny(DefaultKeyword.SELECT, Symbol.LEFT_PAREN)) {
  2.     throw new UnsupportedOperationException("Cannot INSERT SELECT");
  3. }

第5步-InsertValuesClauseParser.parse()

由parse()原始碼可知，insert解析第5步就是呼叫 insertClauseParserFacade.getInsertValuesClauseParser().parse(result);，即解析insert into sql中的value集合，封裝到InsertStatement的conditions屬性中，透過Conditions.add()原始碼可知，只會新增sharding列的值，例如 insert ignoreintot_user(id,user_id,status)values(?,?,?)只有user_id是sharding列，所以只會新增它：

  1. public void add(final Condition condition, final ShardingRule shardingRule) {
  2.     if (shardingRule.isShardingColumn(condition.getColumn())) {
  3.         conditions.put(condition.getColumn(), condition);
  4.     }
  5. }

第6步-InsertSetClauseParser.parse()

由parse()原始碼可知，insert解析第6步就是呼叫 insertClauseParserFacade.getInsertSetClauseParser().parse(result);，即解析insert into ... set ...這種語法的SQL，例如： insertintot_usersetid=24,user_id=24,status='NEW'；核心原始碼如下所示：

  1. public void parse(final InsertStatement insertStatement) {
  2.     // 即如果不是**insert into ... set ...**這種語法，那麼return，不需要繼續往下解析
  3.     if (!lexerEngine.skipIfEqual(new Keyword[] {DefaultKeyword.SET})) {
  4.         return;
  5.     }
  6.     do {
  7.         Column column = new Column(SQLUtil.getExactlyValue(lexerEngine.getCurrentToken().getLiterals()), insertStatement.getTables().getSingleTableName());
  8.         lexerEngine.nextToken();
  9.         lexerEngine.accept(Symbol.EQ);
  10.         SQLExpression sqlExpression;
  11.         // 分析token, 根據不同型別得到不用的SQLExpression
  12.         if (lexerEngine.equalAny(Literals.INT)) {
  13.             sqlExpression = new SQLNumberExpression(Integer.parseInt(lexerEngine.getCurrentToken().getLiterals()));
  14.         } else if (lexerEngine.equalAny(Literals.FLOAT)) {
  15.             sqlExpression = new SQLNumberExpression(Double.parseDouble(lexerEngine.getCurrentToken().getLiterals()));
  16.         } else if (lexerEngine.equalAny(Literals.CHARS)) {
  17.             sqlExpression = new SQLTextExpression(lexerEngine.getCurrentToken().getLiterals());
  18.         } else if (lexerEngine.equalAny(DefaultKeyword.NULL)) {
  19.             sqlExpression = new SQLIgnoreExpression(DefaultKeyword.NULL.name());
  20.         } else if (lexerEngine.equalAny(Symbol.QUESTION)) {
  21.             sqlExpression = new SQLPlaceholderExpression(insertStatement.getParametersIndex());
  22.             insertStatement.increaseParametersIndex();
  23.         } else {
  24.             throw new UnsupportedOperationException("");
  25.         }
  26.         lexerEngine.nextToken();
  27.         if (lexerEngine.equalAny(Symbol.COMMA, DefaultKeyword.ON, Assist.END)) {
  28.             // 說明，這裡只會新增資料庫或者表的sharding列
  29.             insertStatement.getConditions().add(new Condition(column, sqlExpression), shardingRule);
  30.         } else {
  31.             lexerEngine.skipUntil(Symbol.COMMA, DefaultKeyword.ON);
  32.         }
  33.     } while (lexerEngine.skipIfEqual(Symbol.COMMA));
  34. }

第7步-appendGenerateKey(result)

由parse()原始碼可知，insert解析第7步就是呼叫 appendGenerateKey(result)，即如果TableRule申明瞭 .generateKeyColumn("id",MyKeyGenerator.class)，並且SQL中沒有主鍵列，那麼InsertStatement的sqlTokens還需要增加兩個token：ItemsToken和GeneratedKeyToken，核心原始碼如下：

  1. private void appendGenerateKey(final InsertStatement insertStatement) {
  2.     String tableName = insertStatement.getTables().getSingleTableName();
  3.     Optional<String> generateKeyColumn = shardingRule.getGenerateKeyColumn(tableName);
  4.     // generateKeyColumn存在，即generateKeyColumn.isPresent()，即TableRule定義時指定了.generateKeyColumn()；例如TableRule.generateKeyColumn("id", MyKeyGenerator.class)
  5.     if (!generateKeyColumn.isPresent()) {
  6.         return;
  7.     }
  8.     // Insert SQL陳述句中沒有TableRule定義時TableRule.generateKeyColumn("id")指定的列，例如id；
  9.     if (null != insertStatement.getGeneratedKey()) {
  10.         return;
  11.     }
  12.     ItemsToken columnsToken = new ItemsToken(insertStatement.getColumnsListLastPosition());
  13.     columnsToken.getItems().add(generateKeyColumn.get());
  14.     insertStatement.getSqlTokens().add(columnsToken);
  15.     insertStatement.getSqlTokens().add(new GeneratedKeyToken(insertStatement.getValuesListLastPosition()));
  16. }

ItemsToken和GeneratedKeyToken這兩個token用於後面的SQL重寫，例如將insert ignore into tuser(userid, status) values(? , ?)這樣的SQL重寫為insert ignore into tuser(userid, status, id) values(? , ?, ?)

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