数据库|想自己写一个数据库吗？你需要了解的SQL解析工具Calcite（一）数据库

对于很多优秀的程序员来说，在数据库反应奇慢无比的时候，都会萌生一种自己写一个数据库的想法吧。对于现代的数据库系统来说，是离不开SQL解析工具的。今天我们就来为大家介绍一下开源SQL解析工具Apache Calcite 。
一、Calcite源流简介
Apaceh Calcite是一款优秀的开源SQL解析工具，其前身为Java写的Optiq ，在2013年的时候成为Apache开源基金会旗下的顶级项目，初始版本为0.1.11 ，经过近十年的发展，目前的最新版本为2022年8月2日发布的1.31.0版本。
【数据库|想自己写一个数据库吗？你需要了解的SQL解析工具Calcite（一）】
二、Calcite主要功能与应用场景
Calcite可以将各种SQL语句解析成为抽象语法树（AST ， Abstract Syntax Tree），之后，通过操作AST就可以把SQL语句所要表达的算法与关系体现在具体代码之中。
目前，很多主流的大数据组件的SQL处理引擎都使用Calcite ，包括Hive、Drill、Flink、Phoenix、Storm等。
Calcite提供SQL相关的全部必要功能，包括SQL解析、SQL语法校验、查询优化、SQL生成器、数据连接等。
三、Calcite的相关组件
Calcite主要包括以下几个组件：
1.Catalog: 定义SQL语义相关的元数据与命名空间。其中主要定义被SQL访问的命名空间，主要包括Schema（定义表的命名空间，比如说两张同名表，就需要通过两个Schema A和B来区别，类似于A.Table B.Table）、表（对应关系型数据库的表）、RelDataType（表的数据定义，如列名及类型等）。
2.SQL parser: 把SQL转化成AST 。
3.SQL validator: 通过Catalog来校正AST.
4.Query optimizer: 将AST转化成物理执行计划、优化物理执行计划.
5.SQL generator: 反向将物理执行计划转化成SQL语句.
四、Calcite解析SQL的步骤
通常来讲， Calcite解析SQL包括以下几步：
1.Parse：将SQL解析成未经校验的AST
2.Validate：校验Parser步骤中的AST是否合法如验证SQL scheme、字段、函数等是否存在; SQL语句是否合法等. 此步完成之后就生成了RelNode树（关于RelNode树请参考下文）
3.Optimize：优化RelNode树并将其转化成物理执行计划。主要涉及SQL规则优化如:基于规则优化(RBO)及基于代价(CBO)优化; Optimze 这一步原则上来说是可选的通过Validate后的RelNode树已经可以直接转化物理执行计划，但现代的SQL解析器基本上都包括有这一步，目的是优化SQL执行计划。此步得到的结果为物理执行计划。
4.Execute：将物理执行计划转化成可在特定的平台执行的程序。如Hive与Flink都在在此阶段将物理执行计划生成相应的可执行代码。
是不是功能强大呢？在以后的内容里，我们会通过几个例子，让大家从0开始，打造一个自己的简易数据库系统哦。喜欢就关注一下活在信息时代吧：）