openGauss源码解析（87）

openGauss源码解析：SQL引擎源解析（2）

6.2 SQL解析

1970年，埃德加·科德（Edgar Frank Codd）发表了关系模型的论文，奠定了关系数据库的理论基础，随后在1974年，Boyce和Chamber在关系模型的基础上推出了Sequel语言，后来演进成了SQL（structured auery language，结构化查询语言）语言。SQL语言是一种基于关系代数和关系演算的非过程化语言，它指定用户需要对数据操作的内容，而不指定如何去操作数据，具有非过程化、简单易学、易迁移、高度统一等特点。因此，SQL语言在推出之后就快速地成为数据库中占比最高的语言。

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。

（1） 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，确定每个词自己固有的词性。常用工具如flex。

（2） 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 synatax tree，AST）。常用工具如Bison。

（3） 语义分析：对抽象语法树进行有效性检查，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查询树。

openGuass的SQL解析代码主流程可以用图6-2来表示。执行SQL命令的入口函数是exec_simple_query。用户输入的SQL命令会作为字符串sql_query_string传给raw_parser函数，由raw_parser函数调用base_yyparse进行词法分析和语法分析，生成语法树添加到链表parsetree_list中。完成语法分析后，对于parsetree_list中的每一颗语法树parsetree，openGuass会调用parse_analyze函数进行语义分析，根据SQL命令的不同，执行对应的入口函数，最终生成查询树。

图6-2 SQL解析代码主流程

词法结构和语法结构分别由scan.l和gram.y文件定义，并通过flex和bison分别编译成scan.cpp和gram.cpp文件。SQL解析的相关源文件说明如表6-1所示。

表6-1 词法结构和语法结构源文件说明

源文件	说明
src/common/backend/parser/scan.l	定义词法结构，采用Lex编译后生成scan.cpp文件
src/common/backend/parser/gram.y	定义语法结构，采用Yacc编译后生成gram.cpp文件
src/common/backend/parser/scansup.cpp	提供词法分析的常用函数
src/common/backend/parser/parser.cpp	词法、语法分析的主入口文件，入口函数是raw_parser
src/common/backend/parser/analyze.cpp	语义分析的主入口文件，入口函数是parse_analyze