PostgreSQL源码解读 基础结构 node
一、node节点的定义
源代码路径postgresql-9.2.3/src/include/nodes/nodes.h
在查询解析SQL的查询部分，要用到大量的结构体，许多函数处理的逻辑类似，就是传入的结构体不同，为了处理这个问题，pg采用了一个基础结构体struct node,其他结构体的第一个字段与node的相同。通过这个字段来标识不同的结构体，而又同时能统一接口函数。
pg主要采用c实现，因此没有采用多态。（顺带说一句，之前一直以为MySQL的代码都是由c实现的，实际上，MySQL中也有部分是由C++实现的，比如它的查询解析部分，就使用了C++实现，而且大量采用了继承，模版，容器（MySQL自己实现的）等特性）。
Node的定义如下：
typedef struct Node
{
NodeTag type;
} Node;
其他的节点也有类似定义，如常量的定义：
typedef struct A_Const
{
NodeTag type;
Value val; /* 值类型 */
int location; /* 词的位置，未知时赋值为-1 */
} A_Const;
每个节点的第一个字段都是NodeTag.使用makeNode函数生成的每一个节点结构的第一个字段都会被赋值为枚举类型的NodeTag的一个值。NodeTag的定义如下：
typedef enum NodeTag
{
T_Invalid = 0,
/*
* TAGS FOR EXECUTOR NODES (execnodes.h)
*/
T_IndexInfo = 10,
T_ExprContext,
T_ProjectionInfo,
T_JunkFilter,
…
} NodeTag;
NodeTag是个枚举类型，包含约300个左右的枚举值，每个枚举值代表了一个结构体,篇幅限制，省略了其中的大部分。这些枚举值的数字是不连续，主要为方便以后添加新的结构体类型。每个节点的第一个字段都是NodeTag，它们可以在传递指针是都转为Node *结构，然后在根据NodeTag的值进行区别处理，这样做最大的好处就是能是函数接口统一。而且使用Node*定义变量比使用void *更好调试。
二、node节点的创建及释放
makeNode 是一个宏，用来创建一个节点并为该节点设置一个tag值。
#define makeNode(_type_) ((_type_ *) newNode(sizeof(_type_),T_##_type_))
实际调用的则是另一个宏newNode,而newNode则有两个版本，一个是针对gcc编译器，一个是针对g++编译器
#ifdef __GNUC__
/* 针对gcc版本的newNode */
#define newNode(size, tag) \
({ Node *_result; \
AssertMacro((size) >= sizeof(Node));/* 检测申请的内存大小，>>=sizeof(Node) */ \
_result = (Node *) palloc0fast(size); /* 申请内存 */ \
_result->type = (tag); /*设置TypeTag */ \
_result; /*返回值*/\
})
#else
/*
针对g++编译器版本的newNode,区别在于，g++版本的返回的指针要用全局变量
*/
extern PGDLLIMPORT Node *newNodeMacroHolder;
#define newNode(size, tag) \
( \
AssertMacro((size) >= sizeof(Node)), /* need the tag, at least */ \
newNodeMacroHolder = (Node *) palloc0fast(size), \
newNodeMacroHolder->type = (tag), \
newNodeMacroHolder \
)
#endif /* __GNUC__ */
可以看出，创建一个新节点是通过两个宏makeNode，和newNode完成的。
注意：要避免直接使用newNode来创建节点，因为节点的大小在不同的环境下可能是不同的。使用makeNode即可，如：
Stmt *s = makeNode(Stmt);
释放节点很简单，创建时makeNode是使用palloc（相当于malloc）创建,直接使用pg中的pfree函数释放即可。
pfree(s);
如果忘记释放也没关系，pg使用的内存上下文，能够自动的释放掉这些指针。
三、node节点的常用函数
与node相关的函数包括
- nodeTag(nodeptr) 返回该节点对于的枚举值
实际上是一个宏
#define nodeTag(nodeptr) (((const Node*)(nodeptr))->type)
- IsA(nodeptr,type) 判断某个节点指针指向的结构体是否是type类型，是就返回true，否则返回flase,实际上也是一个宏
#define IsA(nodeptr,_type_) (nodeTag(nodeptr) == T_##_type_)
- equal(const void *a,const void *b) 判断两个结构体是否相等，是就返回true,否则返回false.
该函数的主要逻辑为：
bool equal(const void *a, const void *b)
{
bool retval;
if (a == b) /*指向相同的结构体*/
return true;
/*如果 a!=b, 则他们只有一个可以为NULL*/
if (a == NULL || b == NULL)
return false;
/*是否是相同的结构类型 */
if (nodeTag(a) != nodeTag(b))
return false;
switch (nodeTag(a))
{
/* 基础节点的类型比较 */
case T_Alias:
retval = _equalAlias(a, b);/*两个Alias结构体的比较*/
break;
case T_RangeVar:
retval = _equalRangeVar(a, b);/*两个RangeVar结构体的比较*/
break;
…/*其他类型的结构体的比较*/
}
return retval;
}
前面说过，backend中NodeTag枚举的结构体大约是300个左右，每个结构体都要定义一个比较函数,因此这个equal函数的实现很长。最终由equal函数统一对外的接口。可见，代码开发不仅需要技巧，也需要很大的耐心。
四、再说Node节点的设计
在pg的查询解析部分，包括查询解析，查询编译，查询重写，生成计划，制定执行路径等步骤。各个结构体都是一个特殊的节点，由NodeTag来标识。如果用面向对象的思维来理解的话，可以简单的看成是很多的特殊子节点继承自一个同一个父节点。这种设计并没有减少代码量，但是可以使函数拥有统一的对外接口，更容易书写成文档。相比void *，更能够提高调试能力。
除了基本的node的节点设计，pg中还有可计算表达式树也采用了类似的方式实现，表示式树中的每个节点的第一个字段都是一个Expr类型的枚举值。
