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概要
介绍数据库整体架构，SQL执行流程，重点对于存储架构，SQL解析，SQL执行进行了重点分析； 根据代码的更新进度，详细介绍各模块流程，开发流程。
更新记录
updated by 2023/8/17
- 物理存储模式的改变
- 原来传统的行存储模式，也叫NSM（N-Arr storage model），每一行的数据是连续存放在一起；
- 改变后的存储模式为行列混合存放模式 PAX(partition attributes across), 这结合了DSM(Decomposition storage model ) 和 NSM的优势；
- 对四条SQL语句的适配
- 创建表时，不仅创建表数据文件，还要创建分组管理文件，这两者是一一对应的
- 在插入数据时，按分组查找空闲空间，如果没有时，先新建分组，再插入数据；
- 查询时，按分组来扫描数据；当前只支持 select * 配匹；如果按列时，那么只从磁盘加载对应列的数据即可，这就是PAX模式的优势；
- 删除表时，当然也是需要成对删除表数据文件和分组文件
updated by 2023/6/17
- 支持四条SQL语句的执行，分别是
create table tablename(columnname type, ...);
drop table tablename;
insert into tablename(columnname,...) values(val...);
select columnname,... from tablename;
当前查找支持全部列表，不支持部分列名的过滤。
- 支持的类型:
int/integer, 整型数字，如88，99等；
char, 单个字符，如'a','b'等，用‘’包括起来；
varchar, 字符串，也是用‘’包括；
bool，布尔值，用数字表示，0是false，非零为true，显示为F/T；
updated by 2023/5/26
完成flex/bison语法解析的框架，能够解析几个关键词，字符串，数字。
数据库SQL解析
分为两部分， 词法分析器scanner 语法分析器grammar
目前支持的SQL情况（tag: toadb_01）：
-
支持DDL: create table name (column type,..); drop table name;
-
支持DML: select */ column, ... from tablename; insert into tablename(column...) values(...);
编译执行
安装编译工具
- 需要安装gcc ，推荐8.5版本及以上
- 安装 flex 词法解析器， 推荐2.6.1版本及以上
- 安装 bsion 语法解析器， 推荐3.0.4版本及以上
编译词法与语法解析器
在toadb/src 当前目录下执行
make parser 如果没有做修改的话，可以跳过这一步，因为库中已经包含编译后的文件
编译数据库
在toadb/src 目录下执行
make
使用教程
在toadb/src 当前目录下执行
- 开始运行
[senllang@localhost src]$ ./toadb-0-01
Welcome to Toad Database Manage System.- 创建表
toadb> create table student(sid integer, sname varchar, ssex char);- 查询表
toadb> select sid,sname,ssex from student;
return 0 rows- 向表中插入数据
toadb> insert into student(sid,sname,ssex) values(1,'lilei','M');- 单行数据查询
toadb> select sid,sname,ssex from student;
|sid-|sname|ssex|
| 1|lilei| M|
return 1 rows- 插入多行数据
toadb> insert into student(sid,sname,ssex) values(2,'hanmeimei','F');
toadb> insert into student(sid,sname,ssex) values(3,'richel','F');- 查询多行数据
toadb> select sid,sname,ssex from student;
|sid-|sname----|ssex|
| 1| lilei| M|
| 2|hanmeimei| F|
| 3| richel| F|
return 3 rows- 删除表
toadb> drop table student;- 退出toadb
toadb> quit最后输入quit 回车后，退出toadb client。
roadmap
0.2版本开发
0.1版本开发
功能：支持创建表，删除表，插入数据，删除数据 数据库特性：客户端，词法/语法解析，SQL执行，数据字典，存储管理
开发指南
词法分析器和语法分析器使用了著名的开源工具flex和bison组合，flex能够按照正则表达式规则解析出关键字，标识符，以及其它字符串；而bison则通过它的语法推导规则，将各个部分解析成一个个表达式，每个表达式形成逆波兰式的抽象语法树。
词法分析器编写过程的注意事项：
词法分析器是向前看一个字符，所以对于规则在文件中的前后顺序就有要求。比如标识符字串如果放在操作符规则之后，那么在匹配时就会先匹配到操作符的分号，此时就会执行操作符的规则，而把前面的字符串会丢掉，把两者换个顺序就会优先匹配标识符，当下一个字符为分号时，先执行标识符的动作，再取分号进行分析。
语法分析器编写过程注意事项：
语法分析器在编写过程中遇到两个问题： （1）语法分析器规则里要使用当前表达式的值时，需要给表达式定义类型，默认是yylval为整型，如果是字符串时，就需通过%union定义，然后在token里绑定类型； （2）语法分析器第二部分规则定义部分，规则推导出的内容必须是词法分析器返回的内容，比如列名和类型中间是空格，但是空格在词法分析器中已经过滤掉了，就不能用空格来分隔了。
语法树生成
创建表的执行
执行过程涉及到执行模块和存储模块，还有数据字典。目前对于数据字典，简单存储在表文件中。
- 执行模块，主要对流程和输入的信息进行组合；
- 在存储模块，主要是文件的操作，如创建表文件，二进制信息的写入；
数据库目录定义
在程序启动时指定，使用-D参数；
- 如果没有创建时，需要加init参数。
- 如果已经存在的目录，需要进行校验；
表文件格式定义
文件以块为单位存储，第一个块是存储元数据信息，也就是数据字典内容；
- 先是表信息，包括块大小，当前块号，列（列名，列类型）列表，有效块的记录：块数量；