Go语言从零构建SQL数据库(5)-Pratt解析算法:SQL表达式解析的核心引擎
Pratt解析算法:SQL表达式解析的核心引擎
1. 算法概述与工作原理
Pratt解析算法(自顶向下运算符优先级解析)是一种优雅的表达式解析方法,特别适合处理具有不同优先级运算符的复杂表达式。在我们的SQL解析器中,它负责解析WHERE子句条件、JOIN条件等表达式。
核心思想:
-
双重解析函数:每个token可以有两种解析函数
- 前缀函数:处理标识符、字面量或前缀运算符(如-x, !x)
- 中缀函数:处理二元运算符(如x + y, a = b)
-
优先级驱动解析:通过比较运算符优先级决定解析顺序
2. 运算符优先级体系
在SQL中,不同运算符具有不同的优先级,这决定了表达式的解析和计算顺序:
3. 算法执行过程示例
示例1:解析 a + b * c
如何正确处理运算符优先级:
算法如何区分优先级的示意图:
示例2:复杂SQL WHERE条件
SELECT * FROM users WHERE age > 18 AND (status = 'active' OR role = 'admin')
这个WHERE条件的解析过程:
这个例子展示了如何处理:
- 比较运算符(
>
) - 逻辑运算符(
AND
、OR
) - 括号分组
- 字符串字面量
4. 解析不同类型表达式的方法
标识符解析
处理普通标识符和表限定标识符(如 users.id
):
子查询解析
在解析括号表达式时发现子查询:
5. 实际SQL用例解析示例
示例3:复杂JOIN条件
SELECT u.name, o.order_id
FROM users u
JOIN orders o ON u.id = o.user_id
WHERE u.status = 'active' AND o.total > 100
JOIN条件和WHERE条件的解析流程:
示例4:嵌套子查询
SELECT t.name
FROM (SELECT u.name FROM (SELECT name FROM users WHERE age > 25) AS u
) AS t
WHERE t.name LIKE 'A%'
多层嵌套子查询的解析过程:
这个例子展示了Pratt算法如何处理递归嵌套结构,每次遇到新的子查询,都会递归调用SELECT语句解析器,然后回到上一层继续解析。
6. 与传统递归下降解析的比较
7. 应用场景与优势
Pratt算法在SQL解析器中的应用场景:
Pratt算法的主要优势:
8. 总结
Pratt解析算法是我们SQL解析器的核心组成部分,专门负责处理表达式解析:
通过这种算法设计,我们的SQL解析器能够处理各种复杂的SQL表达式,包括多层嵌套的逻辑条件、各种运算符组合以及子查询等高级特性,为实现一个功能完整的SQL解析与执行系统奠定了坚实基础。
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