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【死磕Sharding-jdbc】—結果合併

2018-05-23 分類：後端 閱讀(303) 評論(0)

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單表查詢之結果合併

接下來以執行 SELECT o.*FROM t_order o whereo.user_id=10order byo.order_id desc limit 2,3分析下麵這段Java程式碼是如何對結果進行合併的：

  1. result = new ShardingResultSet(resultSets, new MergeEngine(resultSets, (SelectStatement) routeResult.getSqlStatement()).merge());code> 
  3. MergeEngine.merge()方法的原始碼如下：
  5. <code class="java">public ResultSetMerger merge() throws SQLException {
  6.     selectStatement.setIndexForItems(columnLabelIndexMap);
  7.     return decorate(build());
  8. }

build()方法原始碼如下:

  1. private ResultSetMerger build() throws SQLException {
  2.     // 說明：GroupBy***ResultSetMerger在第六篇文章單獨講解，所以此次分析的SQL條件中沒有group by
  3.     if (!selectStatement.getGroupByItems().isEmpty() || !selectStatement.getAggregationSelectItems().isEmpty()) {
  4.         if (selectStatement.isSameGroupByAndOrderByItems()) {
  5.             return new GroupByStreamResultSetMerger(columnLabelIndexMap, resultSets, selectStatement);
  6.         } else {
  7.             return new GroupByMemoryResultSetMerger(columnLabelIndexMap, resultSets, selectStatement);
  8.         }
  9.     }
  10.     // 如果select陳述句中有order by欄位，那麼需要OrderByStreamResultSetMerger對結果處理
  11.     if (!selectStatement.getOrderByItems().isEmpty()) {
  12.         return new OrderByStreamResultSetMerger(resultSets, selectStatement.getOrderByItems());
  13.     }
  14.     return new IteratorStreamResultSetMerger(resultSets);
  15. }

根據這段程式碼可知，其作用是根據sql陳述句選擇多個不同的ResultSetMerger對結果進行合併處理，ResultSetMerger實現有這幾種：GroupByStreamResultSetMerger，GroupByMemoryResultSetMerger，OrderByStreamResultSetMerger，IteratorStreamResultSetMerger，LimitDecoratorResultSetMerger；以測試SQL SELECT o.*FROM t_order o whereo.user_id=10order byo.order_id desc limit 2,3為例，沒有group by，但是有order by，所以使用到了OrderByStreamResultSetMerger和LimitDecoratorResultSetMerger對結果進行合併（GroupByStreamResultSetMerger&GroupByMemoryResultSetMerger;後面單獨講解）

decorate()原始碼如下：

  1. private ResultSetMerger decorate(final ResultSetMerger resultSetMerger) throws SQLException {
  2.     ResultSetMerger result = resultSetMerger;
  3.     // 如果SQL陳述句中有limist，還需要LimitDecoratorResultSetMerger配合進行結果歸併；
  4.     if (null != selectStatement.getLimit()) {
  5.         result = new LimitDecoratorResultSetMerger(result, selectStatement.getLimit());
  6.     }
  7.     return result;
  8. }

接下來將以執行SQL： SELECT o.*FROM t_order o whereo.user_id=10order byo.order_id desc limit 2,3（該SQL會被改寫成 SELECT o.*,o.order_id AS ORDER_BY_DERIVED_0 FROM t_order_0 o whereo.user_id=?order byo.order_id desc limit 2,3）為例，一一講解OrderByStreamResultSetMerger，LimitDecoratorResultSetMerger和IteratorStreamResultSetMerger，瞭解這幾個ResultSetMerger的原理；

OrderByStreamResultSetMerger

OrderByStreamResultSetMerger的核心原始碼如下：

  1. private final Queue<OrderByValue> orderByValuesQueue;
  3. public OrderByStreamResultSetMerger(final List<ResultSet> resultSets, final List<OrderItem> orderByItems) throws SQLException {
  4.     // sql中order by列的資訊，實體sql是order by order_id desc，即此處就是order_id
  5.     this.orderByItems = orderByItems;
  6.     // 初始化一個優先順序佇列，優先順序佇列中的元素會根據OrderByValue中compareTo()方法排序，並且SQL重寫後傳送到多少個標的實際表，List的size就有多大，Queue的capacity就有多大；
  7.     this.orderByValuesQueue = new PriorityQueue<>(resultSets.size());
  8.     // 將結果壓入佇列中
  9.     orderResultSetsToQueue(resultSets);
  10.     isFirstNext = true;
  11. }
  13. private void orderResultSetsToQueue(final List<ResultSet> resultSets) throws SQLException {
  14.     // 遍歷resultSets--在多少個標的實際表上執行SQL，該集合的size就有多大
  15.     for (ResultSet each : resultSets) {
  16.         // 將ResultSet和排序列資訊封裝成一個OrderByValue型別
  17.         OrderByValue orderByValue = new OrderByValue(each, orderByItems);
  18.         // 如果值存在，那麼壓入佇列中
  19.         if (orderByValue.next()) {
  20.             orderByValuesQueue.offer(orderByValue);
  21.         }
  22.     }
  23.     // 重置currentResultSet的位置：如果佇列不為空，那麼將佇列的頂部(peek)位置設定為currentResultSet的位置
  24.     setCurrentResultSet(orderByValuesQueue.isEmpty() ? resultSets.get(0) : orderByValuesQueue.peek().getResultSet());
  25. }
  27. @Override
  28. public boolean next() throws SQLException {
  29.     // 呼叫next()判斷是否還有值, 如果佇列為空, 表示沒有任何值, 那麼直接傳回false
  30.     if (orderByValuesQueue.isEmpty()) {
  31.         return false;
  32.     }
  33.     // 如果佇列不為空, 那麼第一次一定傳回true；即有結果可取（且將isFirstNext置為false，表示接下來的請求都不是第一次請求next()方法）
  34.     if (isFirstNext) {
  35.         isFirstNext = false;
  36.         return true;
  37.     }
  38.     // 從佇列中彈出第一個元素（因為是優先順序佇列，所以poll()傳回的值，就是此次要取的值）
  39.     OrderByValue firstOrderByValue = orderByValuesQueue.poll();
  40.     // 如果它的next()存在，那麼將它的next()再新增到佇列中
  41.     if (firstOrderByValue.next()) {
  42.         orderByValuesQueue.offer(firstOrderByValue);
  43.     }
  44.     // 佇列中所有元素全部處理完後就傳回false
  45.     if (orderByValuesQueue.isEmpty()) {
  46.         return false;
  47.     }
  48.     // 再次重置currentResultSet的位置為佇列的頂部位置；
  49.     setCurrentResultSet(orderByValuesQueue.peek().getResultSet());
  50.     return true;
  51. }

繼續深入剖析：這段程式碼初看可能有點繞，假設執行SQL SELECT o.*FROM t_order o whereo.user_id=10order byo.order_id desc limit 3會分發到兩個標的實際表，且第一個實際表傳回的結果是1，3，5，7，9；第二個實際表傳回的結果是2，4，6，8，10；那麼，經過OrderByStreamResultSetMerger的構造方法中的orderResultSetsToQueue()方法後， Queue<OrderByValue>orderByValuesQueue中包含兩個OrderByValue，一個是10，一個是9；接下來取值執行過程如下：

  1. 取得10，並且10的next()是8，然後執行orderByValuesQueue.offer(8);，這時候orderByValuesQueue中包含8和9；

  2. 取得9，並且9的next()是7，然後執行orderByValuesQueue.offer(7);，這時候orderByValuesQueue中包含7和8；

  3. 取得8，並且8的next()是6，然後執行orderByValuesQueue.offer(6);，這時候orderByValuesQueue中包含7和6； 取值數量已經達到limit 3的限制（原始碼在LimitDecoratorResultSetMerger中的next()方法中），退出；

這段程式碼執行示意圖如下所示：

LimitDecoratorResultSetMerger

LimitDecoratorResultSetMerger核心原始碼如下：

  1. public LimitDecoratorResultSetMerger(final ResultSetMerger resultSetMerger, final Limit limit) throws SQLException {
  2.     super(resultSetMerger);
  3.     // limit賦值（Limit物件包括limit m,n中的m和n兩個值）
  4.     this.limit = limit;
  5.     // 判斷是否會跳過所有的結果項，即判斷是否有符合條件的結果
  6.     skipAll = skipOffset();
  7. }
  9. private boolean skipOffset() throws SQLException {
  10.     // 假定limit.getOffsetValue()就是offset，實體sql中為limit 2,3，所以offset=2
  11.     for (int i = 0; i < limit.getOffsetValue(); i++) {
  12.         // 嘗試從OrderByStreamResultSetMerger生成的優先順序佇列中跳過offset個元素，如果.next()一直為true，表示有足夠符合條件的結果，那麼傳回false；否則沒有足夠符合條件的結果，那麼傳回true；即skilAll=true就表示跳過了所有沒有符合條件的結果；
  13.         if (!getResultSetMerger().next()) {
  14.             return true;
  15.         }
  16.     }
  17.     // limit m,n的sql會被重寫為limit 0, m+n，所以limit.isRowCountRewriteFlag()為true，rowNumber的值為0；
  18.     rowNumber = limit.isRowCountRewriteFlag() ? 0 : limit.getOffsetValue();
  19.     return false;
  20. }
  22. @Override
  23. public boolean next() throws SQLException {
  24.     // 如果skipAll為true，即跳過所有，表示沒有任何符合條件的值，那麼傳回false
  25.     if (skipAll) {
  26.         return false;
  27.     }
  28.     if (limit.getRowCountValue() > -1) {
  29.         // 每次next()獲取值後，rowNumber自增，當自增rowCountValue次後，就不能再往下繼續取值了，因為條件limit 2,3（rowCountValue=3）限制了
  30.         return ++rowNumber <= limit.getRowCountValue() && getResultSetMerger().next();
  31.     }
  32.     return getResultSetMerger().next();
  33. }

IteratorStreamResultSetMerger

構造方法核心原始碼：

  1. private final Iterator<ResultSet> resultSets;
  3. public IteratorStreamResultSetMerger(final List<ResultSet> resultSets) {
  4.     // 將List改成Iterator，方便接下來迭代取得結果；
  5.     this.resultSets = resultSets.iterator();
  6.     // 重置currentResultSet
  7.     setCurrentResultSet(this.resultSets.next());
  8. }

END

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