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shardingsphere分库分表项目实践5-自己用java写一个sql解析器+完整项目源码

article 2024/12/28 0:16:57

前1节我们介绍了 shardingsphere 分表分库的sql解析与重写：

shardingsphere分库分表项目实践4-sql解析&重写-CSDN博客

那么shardingsphere sql 解析底层究竟是怎么实现的呢，其实它直接用了著名的开源软件 antlr .

antlr 介绍：

ANTLR（ANother Tool for Language Recognition）是一个强大的解析器生成器，用于从语法描述中生成词法分析器、解析器、树分析器和代码生成器。它主要用于解析和处理编程语言、数据格式以及任何基于文本的输入。

跨平台支持：ANTLR 是用 Java 编写的，但它可以生成多种目标语言的解析器，例如 Java、C#、Python、JavaScript、Go、Swift、TypeScript 和 C++ 等。这使得它非常灵活，可以集成到各种编程项目中。
丰富的语法支持：ANTLR 支持 LL(*) 文法，这意味着它可以处理大量的上下文无关文法，包括一些复杂的语言特性。它提供了强大的语法定义能力，可以方便地定义词法和语法规则。
用户友好的语法定义：ANTLR 使用一种类似 EBNF的语法来定义语言规则，这使得语法定义直观且易于理解。
内置调试和测试工具：ANTLR 附带了一个可视化的语法调试工具，可以帮助用户调试和测试他们定义的语法，确保解析器的正确性。
强大的错误处理：ANTLR 提供了丰富的错误报告和恢复机制，能够在解析过程中提供详细的错误信息，并尝试从错误中恢复，继续解析剩余的输入。

antlr 在其他项目的应用：

antlr 非常成熟、稳定、强大，在其他大量项目中有使用:

Groovy
Jython
Hibernate
OpenJDK 编译器语法项目基于 ANTLR 语法编写的 javac 编译器的实验版本
Twitter 的搜索查询语言
Apache Cassandra
sqlparser 一个基于 ANTLR 的 SQL 解析器项目，用于解析和处理 SQL 语句

基于antlr 自己实现一个简单的sql解析器：

目标：生成标准的 select 语句解析器，只需要支持单表查询， where 和 order by 就行了。

Lexer（词法分析器）

词法分析器的主要任务是将输入的字符流转换成一系列的标记（tokens）。每个标记表示源代码中的基本元素，例如关键字、标识符、操作符和分隔符

输入：源代码的字符流。
输出：一系列的标记（tokens）。

lexer grammar SQLLexer;

@header {
    package com.example.parser;
}

// Tokens
SELECT: [Ss][Ee][Ll][Ee][Cc][Tt];
FROM: [Ff][Rr][Oo][Mm];
WHERE: [Ww][Hh][Ee][Rr][Ee];
ORDER: [Oo][Rr][Dd][Ee][Rr];
BY: [Bb][Yy];
DESC: [Dd][Ee][Ss][Cc];
AND: [Aa][Nn][Dd];
OR: [Oo][Rr];
EQUAL: '=';
STAR: '*';
COMMA: ',';
SEMICOLON: ';';
QUOTE: '\'';

// Identifiers and literals
ID: [a-zA-Z_][a-zA-Z_0-9]*;
INT: [0-9]+;
STRING: QUOTE (~[\r\n'] | '\'\'' )* QUOTE;

// Whitespace and comments
WS: [ \t\r\n]+ -> skip;

Parser（语法分析器）

语法分析器的任务是根据词法分析器生成的标记序列，按照特定的语法规则，将这些标记组织成一个语法树（parse tree）。语法树表示了代码的结构和语法关系。

输入：词法分析器生成的标记序列。
输出：语法树（parse tree）或抽象语法树（AST）。

parser grammar SQLParser;

@header {
package com.example.parser;
}

options { tokenVocab=SQLLexer; }

// Entry rule
sql: select_stmt SEMICOLON? ;

// Select statement rule
select_stmt: SELECT select_list FROM table_name where_clause? order_clause? ;

// Select list rule
select_list: STAR | column_list ;

// Column list rule
column_list: column_name (COMMA column_name)* ;

// Table name rule
table_name: ID ;

// Where clause rule
where_clause: WHERE condition (AND condition | OR condition)* ;

// Order clause rule
order_clause: ORDER BY order_element (COMMA order_element)* ;

// Order element rule
order_element: column_name (DESC)? ;

// Condition rule
condition: column_name EQUAL value ;

// Column name rule
column_name: ID ;

// Value rule
value: STRING | INT ;