将Sql转换为关系表达式
上篇文章介绍了手工构造的方式创建关系表达式，也介绍了关系表达式的作用，这次将介绍如何通过Calcite提供的工具将Sql转换为关系表达式
Sql转换为关系表达式可以总结为如下的步骤
- 设置内存数据库连接
- 创建自定义Schema
- 添加表到自定义Schema
- 配置SQL解析器
- 配置框架
- 创建Planner实例
- 解析SQL
- 验证SQL
- 转换为关系表达式
- 获取RelNode
样例代码如下：
public class SqlToRelNode {
/**
* 创建配置的时候应该建什么配置
* Sql转关系代数表达式
*/
@Test
public void testSqlToRelNode() throws Exception{
// 1. 设置内存数据库连接
Properties info = new Properties();
Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:calcite:", info);
CalciteConnection calciteConnection = connection.unwrap(CalciteConnection.class);
// 2. 创建自定义Schema
SchemaPlus rootSchema = calciteConnection.getRootSchema();
Schema schema = new AbstractSchema() {};
rootSchema.add("MY_SCHEMA", schema);
// 3. 添加表到自定义Schema
Table yourTable = new AbstractTable() {
@Override
public RelDataType getRowType(RelDataTypeFactory typeFactory) {
// 如果要动态分析表，那么就自己去创建
return typeFactory.builder()
.add("id", typeFactory.createJavaType(int.class))
.add("name", typeFactory.createJavaType(String.class))
.build();
}
};
rootSchema.getSubSchema("MY_SCHEMA").add("your_table", yourTable);
// 4. 配置SQL解析器
SqlParser.Config parserConfig = SqlParser.config()
.withLex(Lex.MYSQL)
.withConformance(SqlConformanceEnum.MYSQL_5);
// 5. 配置框架
FrameworkConfig config = Frameworks.newConfigBuilder()
.parserConfig(parserConfig)
.defaultSchema(rootSchema.getSubSchema("MY_SCHEMA")) // 使用自定义Schema
.build();
// 6. 创建Planner实例
Planner planner = Frameworks.getPlanner(config);
// 7. 解析SQL
String sql = "SELECT * FROM your_table";
SqlNode sqlNode = planner.parse(sql);
// 8. 验证SQL
SqlNode validatedSqlNode = planner.validate(sqlNode);
// 9. 转换为关系表达式
RelRoot relRoot = planner.rel(validatedSqlNode);
// 10. 获取RelNode
RelNode rootRelNode = relRoot.rel;
// 打印RelNode的信息
System.out.println(rootRelNode.explain());
// 关闭连接
connection.close();
}
}
输出结果
LogicalProject(id=[$0], name=[$1])
LogicalFilter(condition=[=(CAST($0):INTEGER NOT NULL, 1)])
LogicalTableScan(table=[[MY_SCHEMA, your_table]])
创建自定义Schema
我们为了进行转换创建了自定义Schema，用过Sql解析都知道Sql解析时不需要Schema，而验证转换为关系表达式时需要schema。解析是将SQL字符串转换为抽象语法树（AST）的过程，这个过程只需要了解SQL的语法规则，不需要知道具体的表和字段。解析的结果是一个 SqlNode 对象，它表示SQL语句的结构。
解析器根据SQL语法规则将SQL字符串解析成SqlNode。这个过程只涉及语法分析，不涉及具体的表和字段，因此不需要Schema信息。
转换为关系表达式是将SqlNode 转换为关系表达式（RelNode）的过程，这个过程也依赖于Schema信息，因为关系表达式需要具体的表和字段信息来生成正确的执行计划。
在依赖RelNod执行优化时需要知道类型，例如根据索引选择查询优化，投影与计算合并。
为了实现通用化的方案需要读取元信息来自动创建schema
Planner
我们使用了Planner实例来将sql转换为关系表达式
在Apache Calcite中，org.apache.calcite.tools.Planner 是一个核心组件，用于处理SQL查询的解析、验证、优化和转换。它提供了一系列的高层次API，简化了从SQL到关系表达式（RelNode）的转换过程。
在Apache Calcite中，org.apache.calcite.tools.Planner 是一个核心组件，用于处理SQL查询的解析、验证、优化和转换。它提供了一系列的高层次API，简化了从SQL到关系表达式（RelNode）的转换过程。以下是 Planner 的核心作用和功能：
- SQL解析,在这一步，Planner 使用配置的SQL解析器（SqlParser）将SQL文本解析为一个 SqlNode 对象。
Planner 的第一个核心作用是将SQL字符串解析为一个抽象语法树（AST）。这个过程包括将SQL文本解析成Calcite的内部表示形式（SqlNode）。
SqlNode sqlNode = planner.parse(sql);
- SQL验证,解析后的SQL语句需要进行验证，以确保语法和语义的正确性。Planner 的验证功能会检查SQL语句的合法性，包括表和列是否存在、数据类型是否匹配等。
SqlNode validatedSqlNode = planner.validate(sqlNode);
在验证过程中，Planner 会检查SQL语句中的表、列、函数等是否存在，并且类型是否匹配。如果发现问题，会抛出相应的异常。
- 转换为关系表达式
经过验证的SQL语句需要转换为关系表达式（RelNode）。关系表达式是Calcite内部用于表示查询计划的中间形式。Planner 提供了将 SqlNode 转换为 RelNode 的功能。
RelRoot relRoot = planner.rel(validatedSqlNode);
RelNode rootRelNode = relRoot.rel;
Planner 解析SQL
Planner 是一个高层次的组件，负责整个SQL处理流程，包括解析、验证、优化和生成关系表达式。它封装了多个步骤，简化了从SQL到执行计划的转换过程。
- 高层次封装：Planner 封装了SQL解析、验证、优化和转换为关系表达式的全过程。
- 集成多个组件：Planner 集成了 Parser、Validator、RelBuilder 等组件，提供了一站式的SQL处理接口。
- 简化流程：通过 Planner，用户可以一次性完成从SQL解析到生成执行计划的所有步骤。
而SqlParser仅负责SQL解析，将SQL字符串转换为 SqlNode。
总结
当需要将Sql转换为关系表达式时，可以使用Calcite提供的工具简化我们的工作
