缓存优化 SQL 编译器性能：掌握 Frist 集与 Match 节点缓存

2024-01-23 14:17:43

导读

在上一篇《手写 SQL 编译器》系列文章中，我们探讨了手写 SQL 编译器的基本概念。在本篇中，我们将深入研究如何利用缓存优化编译器的执行性能，重点关注 Frist 集与 Match 节点缓存这两个技巧。

Frist 集缓存

Frist 集是一种数据结构，用于存储 SQL 查询中不匹配模式的节点集合。当编译器遇到一个节点时，它会先检查 Frist 集，以确定该节点是否以前遇到过。如果在 Frist 集中找到该节点，则编译器可以立即确定该节点不匹配，并跳过对该节点的进一步处理。

Match 节点缓存

Match 节点缓存是一种数据结构，用于存储 SQL 查询中匹配模式的节点集合。当编译器遇到一个节点时，它会先检查 Match 节点缓存，以确定该节点是否以前匹配过。如果在 Match 节点缓存中找到该节点，则编译器可以立即确定该节点匹配，并跳过对该节点的进一步处理。

Frist 集与 Match 节点缓存的结合

Frist 集和 Match 节点缓存可以结合使用，以进一步提高编译器的性能。例如，如果编译器遇到一个节点，并且该节点既不在 Frist 集中也不在 Match 节点缓存中，则编译器可以首先检查该节点的子节点。如果子节点都在 Frist 集中，则编译器可以立即确定该节点不匹配。如果子节点都在 Match 节点缓存中，则编译器可以立即确定该节点匹配。

缓存优化后的性能提升

Frist 集和 Match 节点缓存的引入可以显著提高 SQL 编译器的性能。在实际应用中，使用这些缓存可以减少编译时间高达 50%。

使用示例

以下是一个使用 Frist 集和 Match 节点缓存优化 SQL 编译器性能的示例代码：

public class SqlCompiler {

    private Set<Node> firstSet;
    private Map<Node, Set<Node>> matchNodeCache;

    public SqlCompiler() {
        this.firstSet = new HashSet<>();
        this.matchNodeCache = new HashMap<>();
    }

    public void compile(SqlStatement statement) {
        for (Node node : statement.getNodes()) {
            if (firstSet.contains(node)) {
                continue;
            }

            if (matchNodeCache.containsKey(node)) {
                continue;
            }

            // 检查节点的子节点是否都在 First 集中
            boolean allChildrenInFirstSet = true;
            for (Node childNode : node.getChildren()) {
                if (!firstSet.contains(childNode)) {
                    allChildrenInFirstSet = false;
                    break;
                }
            }

            // 检查节点的子节点是否都在 Match 节点缓存中
            boolean allChildrenInMatchNodeCache = true;
            for (Node childNode : node.getChildren()) {
                if (!matchNodeCache.containsKey(childNode)) {
                    allChildrenInMatchNodeCache = false;
                    break;
                }
            }

            if (allChildrenInFirstSet) {
                firstSet.add(node);
            } else if (allChildrenInMatchNodeCache) {
                matchNodeCache.put(node, new HashSet<>(node.getChildren()));
            } else {
                // 继续深度遍历节点
            }
        }
    }
}