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从一条SQL到流处理任务的旅程:eKuiper源码解读

后端

eKuiper 是一款开源的流处理引擎,它可以轻松地从各种数据源(例如传感器、日志文件、数据库等)中收集数据,并将它们实时地处理成有价值的信息。eKuiper 的核心是它的 SQL 引擎,该引擎可以将 SQL 查询转换成高效的执行计划,并在流数据上实时地执行这些查询。

为了更深入地了解 eKuiper 的工作原理,我们将在本文中以源码为脉络,阐述一条 SQL 从被 eKuiper 接收后,是如何从一条文本变成一个可执行的处理过程。我们将重点关注 SQL 引擎的实现,并探讨 eKuiper 如何优化 SQL 查询的执行效率。

SQL 查询的接收和解析

当一条 SQL 查询被提交给 eKuiper 时,它首先会被解析成一个抽象语法树 (AST)。AST 是一个树状结构,它表示了 SQL 查询的语法结构。eKuiper 使用 ANTLR (ANother Tool for Language Recognition) 来生成 AST。

AST 一经生成,就会被进一步解析成一个逻辑计划。逻辑计划是一个由运算符和数据结构组成的图,它了 SQL 查询的执行步骤。eKuiper 使用 Apache Calcite 来生成逻辑计划。

逻辑计划的优化

在逻辑计划生成之后,eKuiper 会对它进行优化。优化器的目的是减少 SQL 查询的执行时间和内存使用量。eKuiper 使用 Apache Calcite 的优化器来优化逻辑计划。

优化器会应用各种优化规则来重写逻辑计划。例如,优化器可能会将一个联接操作分解成多个较小的联接操作,或者将一个排序操作推下到更低层的运算符。

逻辑计划的转换

经过优化后的逻辑计划会被转换成一个物理计划。物理计划是一个由算子和数据结构组成的图,它了 SQL 查询在物理上的执行方式。eKuiper 使用 Apache Calcite 的物理规划器来生成物理计划。

物理规划器会选择合适的算法和数据结构来执行每个算子。例如,物理规划器可能会选择使用哈希表来执行一个联接操作,或者使用归并排序算法来执行一个排序操作。

物理计划的执行

物理计划生成之后,eKuiper 就会开始执行它。eKuiper 使用 Apache Calcite 的执行引擎来执行物理计划。

执行引擎会将物理计划分解成一系列的任务,然后将这些任务分配给不同的执行器来执行。执行器是负责执行算子的组件。eKuiper 使用 Apache Calcite 的执行器来执行算子。

SQL 查询的执行结果

当所有任务都执行完毕后,eKuiper 就会将 SQL 查询的执行结果返回给用户。eKuiper 可以将执行结果输出到各种数据源(例如数据库、文件系统、消息队列等)。

结语

本文介绍了 eKuiper 的 SQL 引擎的实现,并探讨了 eKuiper 如何优化 SQL 查询的执行效率。通过阅读本文,读者可以深入地了解 eKuiper 的工作原理和实现细节,以便更好地使用和扩展 eKuiper。