数据库分库分表中间件 ShardingJDBC 源码分析 —— SQL 解析（四）之插入SQL

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本文主要基于 Sharding-JDBC 1.5.0 正式版

• 1. 概述
• 2. InsertStatement
• 3. #parse()
  • 3.1 #parseInfo()
  • 3.2 #parseColumns()
  • 3.3 #parseValues()
  • 3.4 #parseCustomizedInsert()
  • 3.5 #appendGenerateKey()
• 666. 彩蛋

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1. 概述

本文前置阅读：

• 《SQL 解析（一）之词法解析》
• 《SQL 解析（二）之SQL解析》

本文分享插入SQL解析的源码实现。

不考虑 INSERT SELECT 情况下，插入SQL解析比查询SQL解析复杂度低的多的多。不同数据库在插入SQL语法上也统一的多。本文分享 MySQL 插入SQL解析器 MySQLInsertParser。

MySQL INSERT 语法一共有 3 种 ：

• 第一种：INSERT {VALUES | VALUES}

INSERT [LOW_PRIORITY | DELAYED | HIGH_PRIORITY] [IGNORE]
    [INTO] tbl_name
    [PARTITION (partition_name,...)]
    [(col_name,...)]
    {VALUES | VALUE} ({expr | DEFAULT},...),(...),...
    [ ON DUPLICATE KEY UPDATE
      col_name=expr
        [, col_name=expr] ... ]

• 第二种：INSERT SET

INSERT [LOW_PRIORITY | DELAYED | HIGH_PRIORITY] [IGNORE]
    [INTO] tbl_name
    [PARTITION (partition_name,...)]
    SET col_name={expr | DEFAULT}, ...
    [ ON DUPLICATE KEY UPDATE
      col_name=expr
        [, col_name=expr] ... ]

• 第三种：INSERT SELECT

INSERT [LOW_PRIORITY | HIGH_PRIORITY] [IGNORE]
    [INTO] tbl_name
    [PARTITION (partition_name,...)]
    [(col_name,...)]
    SELECT ...
    [ ON DUPLICATE KEY UPDATE
      col_name=expr
        [, col_name=expr] ... ]

Sharding-JDBC 目前支持：

• 第一种：INSERT {VALUES | VALUES} 单条记录
• 第二种：INSERT SET

Sharding-JDBC 插入SQL解析主流程如下：

// AbstractInsertParser.java
public final InsertStatement parse() {
   sqlParser.getLexer().nextToken(); // 跳过 INSERT 关键字
   parseInto(); // 解析INTO
   parseColumns(); // 解析表
   if (sqlParser.equalAny(DefaultKeyword.SELECT, Symbol.LEFT_PAREN)) {
       throw new UnsupportedOperationException("Cannot support subquery");
   }
   if (getValuesKeywords().contains(sqlParser.getLexer().getCurrentToken().getType())) { // 第一种插入SQL情况
       parseValues();
   } else if (getCustomizedInsertKeywords().contains(sqlParser.getLexer().getCurrentToken().getType())) { // 第二种插入SQL情况
       parseCustomizedInsert();
   }
   appendGenerateKey(); // 自增主键
   return insertStatement;
}

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2. InsertStatement

插入SQL 解析结果。

public final class InsertStatement extends AbstractSQLStatement {
    /**
     * 插入字段
     */
    private final Collection<Column> columns = new LinkedList<>();
    /**
     *
     */
    private GeneratedKey generatedKey;
    /**
     * 插入字段 下一个Token 开始位置
     */
    private int columnsListLastPosition;
    /**
     * 值字段 下一个Token 开始位置
     */
    private int valuesListLastPosition;
}

我们来看下 INSERT INTO t_order (uid, nickname) VALUES (?, ?) 的解析结果：

3. #parse()

3.1 #parseInto()

解析表。

// AbstractInsertParser.java
/**
* 解析表
*/
private void parseInto() {
   // 例如，Oracle，INSERT FIRST/ALL 目前不支持
   if (getUnsupportedKeywords().contains(sqlParser.getLexer().getCurrentToken().getType())) {
       throw new SQLParsingUnsupportedException(sqlParser.getLexer().getCurrentToken().getType());
   }
   sqlParser.skipUntil(DefaultKeyword.INTO);
   sqlParser.getLexer().nextToken();
   // 解析表
   sqlParser.parseSingleTable(insertStatement);
   skipBetweenTableAndValues();
}
/**
* 跳过 表 和 插入字段 中间的 Token
* 例如 MySQL ：[PARTITION (partition_name,...)]
*/
private void skipBetweenTableAndValues() {
   while (getSkippedKeywordsBetweenTableAndValues().contains(sqlParser.getLexer().getCurrentToken().getType())) {
       sqlParser.getLexer().nextToken();
       if (sqlParser.equalAny(Symbol.LEFT_PAREN)) {
           sqlParser.skipParentheses();
       }
   }
}

其中 #parseSingleTable() 请看《SQL 解析（二）之SQL解析》的 #parseSingleTable() 小节。

3.2 #parseColumns()

解析插入字段。

// AbstractInsertParser.java
private void parseColumns() {
   Collection<Column> result = new LinkedList<>();
   if (sqlParser.equalAny(Symbol.LEFT_PAREN)) {
       String tableName = insertStatement.getTables().getSingleTableName();
       Optional<String> generateKeyColumn = shardingRule.getGenerateKeyColumn(tableName); // 自动生成键信息
       int count = 0;
       do {
           // Column 插入字段
           sqlParser.getLexer().nextToken();
           String columnName = SQLUtil.getExactlyValue(sqlParser.getLexer().getCurrentToken().getLiterals());
           result.add(new Column(columnName, tableName));
           sqlParser.getLexer().nextToken();
           // 自动生成键
           if (generateKeyColumn.isPresent() && generateKeyColumn.get().equalsIgnoreCase(columnName)) {
               generateKeyColumnIndex = count;
           }
           count++;
       } while (!sqlParser.equalAny(Symbol.RIGHT_PAREN) && !sqlParser.equalAny(Assist.END));
       //
       insertStatement.setColumnsListLastPosition(sqlParser.getLexer().getCurrentToken().getEndPosition() - sqlParser.getLexer().getCurrentToken().getLiterals().length());
       //
       sqlParser.getLexer().nextToken();
   }
   insertStatement.getColumns().addAll(result);
}

3.3 #parseValues()

解析值字段

/**
* 解析值字段
*/
private void parseValues() {
   boolean parsed = false;
   do {
       if (parsed) { // 只允许INSERT INTO 一条
           throw new UnsupportedOperationException("Cannot support multiple insert");
       }
       sqlParser.getLexer().nextToken();
       sqlParser.accept(Symbol.LEFT_PAREN);
       // 解析表达式
       List<SQLExpression> sqlExpressions = new LinkedList<>();
       do {
           sqlExpressions.add(sqlParser.parseExpression());
       } while (sqlParser.skipIfEqual(Symbol.COMMA));
       //
       insertStatement.setValuesListLastPosition(sqlParser.getLexer().getCurrentToken().getEndPosition() - sqlParser.getLexer().getCurrentToken().getLiterals().length());
       // 解析值字段
       int count = 0;
       for (Column each : insertStatement.getColumns()) {
           SQLExpression sqlExpression = sqlExpressions.get(count);
           insertStatement.getConditions().add(new Condition(each, sqlExpression), shardingRule);
           if (generateKeyColumnIndex == count) { // 自动生成键
               insertStatement.setGeneratedKey(createGeneratedKey(each, sqlExpression));
           }
           count++;
       }
       sqlParser.accept(Symbol.RIGHT_PAREN);
       parsed = true;
   }
   while (sqlParser.equalAny(Symbol.COMMA)); // 字段以 "," 分隔
}
/**
* 创建 自动生成键
*
* @param column 字段
* @param sqlExpression 表达式
* @return 自动生成键
*/
private GeneratedKey createGeneratedKey(final Column column, final SQLExpression sqlExpression) {
   GeneratedKey result;
   if (sqlExpression instanceof SQLPlaceholderExpression) { // 占位符
       result = new GeneratedKey(column.getName(), ((SQLPlaceholderExpression) sqlExpression).getIndex(), null);
   } else if (sqlExpression instanceof SQLNumberExpression) { // 数字
       result = new GeneratedKey(column.getName(), -1, ((SQLNumberExpression) sqlExpression).getNumber());
   } else {
       throw new ShardingJdbcException("Generated key only support number.");
   }
   return result;
}

3.4.1 GeneratedKey

自动生成键，属于分片上下文信息。

public final class GeneratedKey {
    /**
     * 字段
     */
    private final String column;
    /**
     * 第几个占位符
     */
    private final int index;
    /**
     * 值
     */
    private final Number value;
}

3.4.2 Condition

条件对象，属于分片上下文信息。在插入SQL解析里存储影响分片的值字段。后续《SQL 路由》 会专门分享这块。

public final class Condition {

    /**
     * 字段
     */
    @Getter
    private final Column column;
    
    // ... 省略其它属性
}

public final class Column {

    /**
     * 列名
     */
    private final String name;
    /**
     * 表名
     */
    private final String tableName;
}

3.4 #parseCustomizedInsert()

解析第二种插入SQL：INSERT SET。例如：

INSERT INTO test SET id = 4  ON DUPLICATE KEY UPDATE name = 'doubi', name = 'hehe';
INSERT INTO test SET id = 4, name = 'hehe';

private void parseInsertSet() {
   do {
       getSqlParser().getLexer().nextToken();
       // 插入字段
       Column column = new Column(SQLUtil.getExactlyValue(getSqlParser().getLexer().getCurrentToken().getLiterals()), getInsertStatement().getTables().getSingleTableName());
       getSqlParser().getLexer().nextToken();
       // 等号
       getSqlParser().accept(Symbol.EQ);
       // 【值】表达式
       SQLExpression sqlExpression;
       if (getSqlParser().equalAny(Literals.INT)) {
           sqlExpression = new SQLNumberExpression(Integer.parseInt(getSqlParser().getLexer().getCurrentToken().getLiterals()));
       } else if (getSqlParser().equalAny(Literals.FLOAT)) {
           sqlExpression = new SQLNumberExpression(Double.parseDouble(getSqlParser().getLexer().getCurrentToken().getLiterals()));
       } else if (getSqlParser().equalAny(Literals.CHARS)) {
           sqlExpression = new SQLTextExpression(getSqlParser().getLexer().getCurrentToken().getLiterals());
       } else if (getSqlParser().equalAny(DefaultKeyword.NULL)) {
           sqlExpression = new SQLIgnoreExpression();
       } else if (getSqlParser().equalAny(Symbol.QUESTION)) {
           sqlExpression = new SQLPlaceholderExpression(getSqlParser().getParametersIndex());
           getSqlParser().increaseParametersIndex();
       } else {
           throw new UnsupportedOperationException("");
       }
       getSqlParser().getLexer().nextToken();
       // Condition
       if (getSqlParser().equalAny(Symbol.COMMA, DefaultKeyword.ON, Assist.END)) {
           getInsertStatement().getConditions().add(new Condition(column, sqlExpression), getShardingRule());
       } else {
           getSqlParser().skipUntil(Symbol.COMMA, DefaultKeyword.ON);
       }
   } while (getSqlParser().equalAny(Symbol.COMMA)); // 字段以 "," 分隔
}

3.5 #appendGenerateKey()

当表设置自动生成键，并且插入SQL没写自增字段，增加该字段。例如：

// 主键为user_id
INSERT INTO t_user(nickname, age) VALUES (?, ?)

后续 SQL 改写会生成该自增编号，并改写该 SQL。后续《SQL 改写》 会专门分享这块。

private void appendGenerateKey() {
   // 当表设置自动生成键，并且插入SQL没写自增字段
   String tableName = insertStatement.getTables().getSingleTableName();
   Optional<String> generateKeyColumn = shardingRule.getGenerateKeyColumn(tableName);
   if (!generateKeyColumn.isPresent() || null != insertStatement.getGeneratedKey()) {
       return;
   }
   // ItemsToken
   ItemsToken columnsToken = new ItemsToken(insertStatement.getColumnsListLastPosition());
   columnsToken.getItems().add(generateKeyColumn.get());
   insertStatement.getSqlTokens().add(columnsToken);
   // GeneratedKeyToken
   insertStatement.getSqlTokens().add(new GeneratedKeyToken(insertStatement.getValuesListLastPosition()));
}

3.5.1 GeneratedKeyToken

自增主键标记对象。

public final class GeneratedKeyToken implements SQLToken {

    /**
     * 开始位置
     */
    private final int beginPosition;
}

666. 彩蛋

是不是比《SQL 解析（三）之插入SQL》简单很多。

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