Calcite - 看懂 Parser.jj 中的 SqlSelect

javacc 會(huì)根據(jù) parser.jj 中定義的相互穿插的 Token论矾、Java 代碼來(lái)自動(dòng)生成 org.apache.calcite.sql.parser.impl.SqlParserImpl 的代碼杆勇。本文期望以一個(gè)簡(jiǎn)單的 Select 語(yǔ)句為例來(lái)說(shuō)清楚 Sql 語(yǔ)句、Sql 語(yǔ)法定義蚜退、SqlParser 之間的關(guān)系。

sql 文本如下:

select * from emp where empno > 5 and gender = 'F'

Parser.jj(語(yǔ)法定義文件)和類(lèi) SqlParserImpl 中的 SqlSelect 部分定義如下(左為 Parser.jj钻注、右為 SqlParserImpl 類(lèi)),SqlParserImpl 是由 JavaCC 根據(jù) Parser.jj 定義的語(yǔ)法自動(dòng)生成幅恋,自動(dòng)生成說(shuō)白了也就是根據(jù)什么樣的語(yǔ)法定義生成什么樣的 java 代碼,我們希望搞明白的就是這樣的映射關(guān)系:

一淑翼、方法聲明

會(huì)根據(jù)

SqlSelect SqlSelect()

生成

final public SqlSelect SqlSelect() throws ParseException

規(guī)則也很簡(jiǎn)單:頭加 final public,尾加 throws ParseException

二窒舟、Java 代碼調(diào)用

在 Parser.jj 中,JavaCC 對(duì)于 Java 代碼調(diào)用是直接將其復(fù)制到 Parser 的相應(yīng)位置

2.1惠豺、聲明/初始化

Parser.jj 中,使用 {} 包圍的部分都是代碼聲明风宁,這部分代碼會(huì)被直接 Copy 為 Parser 相應(yīng)的代碼,如:

這部分代碼的作用是聲明用于聲明一些局部變量热监,這些局部變量會(huì)通過(guò)后續(xù)的 Token 解析和代碼調(diào)用來(lái)賦值,最終用于構(gòu)造 SqlSelect

2.2孝扛、代碼調(diào)用

如下箭頭所指即語(yǔ)法定義中的代碼調(diào)用被直接復(fù)制到 Parser 的相應(yīng)位置

三幽崩、Token 校驗(yàn)

在 Parser.jj 中定義了 token < SELECT: "SELECT" >,在 Parser.jj 中定義的語(yǔ)法要去匹配這個(gè) Token慌申,則在相應(yīng)的位置寫(xiě)一個(gè) <SELECT> 即可,JavaCC 會(huì)在 Parser 的相應(yīng)位置增加一行 jj_consume_token(SELECT) 方法。

我們知道您炉,詞法解析器會(huì)將一段 Sql 解析為一個(gè) Token list(有序的),當(dāng)我們拿一組 Token 去匹配一段語(yǔ)法定義時(shí)赚爵,每次遇到語(yǔ)法中如上所述的 Token 定義(我們這里稱(chēng)之為 expectedToken(s)),就會(huì)從 Token list 中取出一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的 Token(我們稱(chēng)之為 actualToken(s))冀膝,會(huì)去校驗(yàn)實(shí)際的和期望的 kind 是否一致:

  • 如果兩者類(lèi)型一致,繼續(xù)往下走代碼生成
  • 如果兩者類(lèi)型不一致畸写,說(shuō)明 Sql 文本(可能是局部的)與當(dāng)前的定義不匹配驮瞧,拋異常

jj_consume_token 的主要實(shí)現(xiàn)邏輯如下(去除了一些非關(guān)鍵代碼):

// SELECT 的 kind 值為 489
final private Token jj_consume_token(int kind) throws ParseException {
    Token oldToken;
    if ((oldToken = token).next != null) {
        // 只要不是最后一個(gè) token,取 next Token 為當(dāng)前 token论笔;即將 Token 往后移一位。
        // token 初始值為 null狂魔,第一次往后移一位后得到的是 sql 即系出來(lái)的 Token list 的第一個(gè)
        // 在本例中為 SELECT
        token = token.next;
    } else {
        token = token.next = token_source.getNextToken();
    }
    if (token.kind == kind) {
        // 真實(shí)的 Token 類(lèi)型與期望的 Token 類(lèi)型相同,則校驗(yàn)通過(guò)
        return token;
    } else {
        // 真實(shí)的 Token 類(lèi)型與期望的 Token 類(lèi)型不同整份,則校驗(yàn)不通過(guò),并拋異常
        token = oldToken;
        jj_kind = kind;
        throw generateParseException();
    }
}

舉幾個(gè)例子烈评,比如:<SELECT> 會(huì)生成 jj_consume_token(SELECT) 代碼,在 SqlSelect() 的語(yǔ)法定義中讲冠,是定義的第一個(gè) Token,所以這里檢查的是第一個(gè) Token 是不是 SELECT竿开;而且這里是單個(gè)、必選的否彩,不是可能是多個(gè)或者可選的

關(guān)于 Token 校驗(yàn)更加復(fù)雜的情況,我們將在后文中介紹

四嗦随、正則相關(guān)

4.1胳搞、可選

// 使用正則的 [] 表示這一部分是可選的,這部分包含了 token <HINT_BEG> 和 <COMMENT_END> 以及兩者之間的方法調(diào)用
// 如 /*+ NO_HASH_JOIN, RESOURCE(mem='128mb', parallelism='24') */
//     - **/*+** 即 <HINT_BEG>
//     - ***/** 即 <COMMENT_END>
//     - **NO_HASH_JOIN, RESOURCE(mem='128mb', parallelism='24')** 會(huì)喂給 CommaSepatatedSqlHints(hints) 的語(yǔ)法筷转、代碼用來(lái)為 hints 賦值
[
    <HINT_BEG>
    CommaSepatatedSqlHints(hints)
    <COMMENT_END>
]

將生成如下代碼,在語(yǔ)法定義中使用正則 [] 和 Token 來(lái)定義可選部分是怎么樣的呜舒,在 Parser 中先檢查下一個(gè) Token 類(lèi)型是否符合再調(diào)用相應(yīng)方法

// jj_ntk 表示 next token
//    - 若為 -1,表示剛開(kāi)始遍歷 token袭蝗,往后移動(dòng)一位拿到第一個(gè) token
//    - 若不為 -1,表是已經(jīng)拿到了 next token
// 總結(jié)來(lái)說(shuō) (jj_ntk==-1)?jj_ntk():jj_ntk 就是拿到下一個(gè) token
switch ((jj_ntk==-1)?jj_ntk():jj_ntk) {
  // 如果下一個(gè) token 是 HINT_BEG到腥,則進(jìn)入相應(yīng)的分支流程
  case HINT_BEG:
    // 校驗(yàn) token 類(lèi)型
    jj_consume_token(HINT_BEG);
    CommaSepatatedSqlHints(hints);
    // 校驗(yàn) token 類(lèi)型
    jj_consume_token(COMMENT_END);
    break;
  default:
    jj_la1[29] = jj_gen;
    ;
}

4.2蔚袍、0 次或 1 次

(
    <STREAM> {
        keywords.add(SqlSelectKeyword.STREAM.symbol(getPos()));
    }
)?

將生成如下代碼,在語(yǔ)法中使用正則 (...)? 表示只出現(xiàn) 0 次或 1 次啤咽,在這一點(diǎn)上是和用 [] 表示效果相同,我們看下面的 switch case 的實(shí)現(xiàn)也能驗(yàn)證這一點(diǎn)宇整。其余部分也是 Token 的校驗(yàn)和代碼調(diào)用

switch ((jj_ntk==-1)?jj_ntk():jj_ntk) {
  case STREAM:
    jj_consume_token(STREAM);
          keywords.add(SqlSelectKeyword.STREAM.symbol(getPos()));
    break;
  default:
    jj_la1[30] = jj_gen;
    ;
}

4.3、或邏輯

(
    <DISTINCT> {
        keywords.add(SqlSelectKeyword.DISTINCT.symbol(getPos()));
    }
    |   <ALL> {
        keywords.add(SqlSelectKeyword.ALL.symbol(getPos()));
    }
)?

將生成如下代碼鳞青,在語(yǔ)法定義中:

  • 使用 (...)? 來(lái)表示可選的,所以在生成的代碼中臂拓,使用 CASE ALL: CASE DISTINCT 來(lái)表達(dá)可選
    • 下一個(gè) Token 是 ALL 或 DISTINCT 則進(jìn)入分支流程;否則進(jìn)入 default
  • 在內(nèi)部埃儿,語(yǔ)法定義中使用 | 表示或邏輯,在生成的代碼中使用 switch童番、case 來(lái)表達(dá)
switch ((jj_ntk==-1)?jj_ntk():jj_ntk) {
    case ALL:
    case DISTINCT:
        switch ((jj_ntk==-1)?jj_ntk():jj_ntk) {
            case DISTINCT:
                  jj_consume_token(DISTINCT);
                      keywords.add(SqlSelectKeyword.DISTINCT.symbol(getPos()));
                  break;
            case ALL:
                  jj_consume_token(ALL);
                      keywords.add(SqlSelectKeyword.ALL.symbol(getPos()));
              break;
            default:
                 jj_la1[31] = jj_gen;
                 jj_consume_token(-1);
          throw new ParseException();
        }
        break;
    default:
        jj_la1[32] = jj_gen;
        ;
}

除了上面介紹的一些 pattern,還有更多的剃斧,但是基于上面介紹的,相信看懂其他的形式也不是問(wèn)題幼东,這里就不再一個(gè)個(gè)介紹了

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