openGauss SQL解析

openGauss SQL解析

SQL语句在数据库管理系统中的编译过程符合编译器实现的常规过程，需要进行词法分析、语法分析和语义分析。

• 词法分析：从查询语句中识别出系统支持的关键字、标识符、操作符、终结符等，每个词确定自己固有的词性。

• 语法分析：根据SQL语言的标准定义语法规则，使用词法分析中产生的词去匹配语法规则，如果一个SQL语句能够匹配一个语法规则，则生成对应的抽象语法树（Abstract Syntax Tree，AST）。

• 语义分析：对语法树（AST）进行有效性检查，检查语法树中对应的表、列、函数、表达式是否有对应的元数据，将抽象语法树转换为逻辑执行计划（关系代数表达式）。

在SQL语言标准中，确定了SQL语言的关键字以及语法规则信息，SQL解析器在做词法分析的过程中会将一个SQL语句根据关键字信息以及间隔信息划分为独立的原子单位，每个单位以一个词的方式展现，例如有SQL语句：

SELECT w_name FROM warehouse WHERE w_no = 1;

可以划分的关键字、标识符、操作符、常量等原子单位，如下表所示。

语法分析会根据词法分析获得的词来匹配语法规则，最终生成一个抽象语法树（AST），每个词作为语法树的叶子结点出现，如下图所示。

抽象语法树表达的语义还仅仅限制在能够保证应用的SQL语句符合SQL标准的规范，但是对于SQL语句的内在含义还需要做有效性的检查。

• 检查关系的使用：FROM子句中出现的关系必须是该查询对应模式中的关系或视图。

• 检查与解析属性的使用：在SELECT句中或者WHERE子句中出现的各个属性必须是FROM子句中某个关系或视图的属性。

• 检查数据类型：所有属性的数据类型必须是匹配的。

在有效性检查的同时，语义分析的过程还是有效性语义绑定（Bind）的过程，通过语义分析的检查，抽象语法树就转换成一个逻辑执行计划，逻辑执行计划可以通过关系代数表达式的形式来表现，如下图所示。