CN116610705A - 分布式数据库预编译管理方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及分布式数据库技术领域，提供一种分布式数据库预编译管理方法、装置、设备及存储介质，通过对预编译信息进行模板化处理，全局管理预编译缓存，减少重复预编译带来的硬解析时间消耗，提升系统SQL执行的性能，减少保存预编译信息所需内存消耗，有利于缓存生命周期以及使用情况的监控和记录。

Description

分布式数据库预编译管理方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及分布式数据库技术领域，具体涉及一种分布式数据库预编译管理方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）执行过程包括以下阶段：词法分析->语法分析->语义分析->执行计划优化->执行。词法分析和语法分析称为硬解析。词法分析识别SQL语句中每个词，语法分析解析SQL语句是否符合SQL语法，并得到一棵语法树，对于只是参数不同，其他均相同的SQL语句，它们执行时间不同但硬解析的时间是相同的。因此，对于这类SQL语句，通常采用开启prepare预编译的功能来减少SQL语句重复硬解析的消耗。
但是对于分布式数据库，通常包括多个计算节点、多个连接，SQL语句执行时经过其中一个计算节点一次解析优化后，路由到各个存储节点再进行二次解析优化执行。在多并发场景下，相似的SQL语句由于所处连接的不同，在负载均衡的作用下可能会分发到不同计算节点进行解析，而多个计算节点或者多个连接之间的预编译缓存信息并不共享，进而导致同类型的SQL语句重复预编译，造成资源的浪费和解析时间的无意义增加。
发明内容
为了解决现有技术问题，本申请实施例提供一种分布式数据库预编译管理方法，其特征在于，包括：
接收SQL预编译请求；
将所述SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配，匹配成功则直接获取对应的SQL预编译信息，匹配不成功则对所述SQL预编译请求进行预编译生成SQL预编译信息；
对所述预编译生成的SQL预编译信息进行模板化处理生成预编译信息模板，并编号缓存到所述预编译全局缓存空间中。
本申请实施例还提供一种分布式数据库预编译管理装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收SQL预编译请求；
匹配模块，用于将所述SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配；
预编译信息获取模块，用于所述SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板匹配成功时，直接获取对应的SQL预编译信息；
预编译信息生成模块，用于所述SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板匹配不成功时，对所述SQL预编译请求进行预编译生成SQL预编译信息；
预编译信息模板生成模块，用于对所述预编译生成的SQL预编译信息进行模板化处理生成预编译信息模板，并编号缓存到所述预编译全局缓存空间中。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的程序，其特征在于所述程序被所述处理器执行时实现所述的分布式数据库预编译管理方法的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有至少一个程序，其特征在于，所述至少一个程序可被至少一个处理器执行，以实现所述的分布式数据库预编译管理方法的步骤。
本发明实施例提供的方案，通过对预编译信息进行模板化处理，全局管理预编译缓存，减少重复预编译带来的硬解析时间消耗，提升系统SQL执行的性能，减少保存预编译信息所需内存消耗，有利于缓存生命周期以及使用情况的监控和记录。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种分布式数据库预编译管理方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种SQL预编译请求匹配方法流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种SQL预编译信息模板化处理方法流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种分布式数据库预编译管理方法应用场景图；
图5为本申请实施例提供的一种预编译缓存队列缓存格式示意图；
图6为本申请实施例提供的一种分布式数据库预编译管理装置结构示意图；
图7为本申请实施例提供的一种匹配模块的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种预编译信息模板生成模块的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明技术方案更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明技术方案作出进一步详细的说明。显而易见地，以下实施例仅仅是本发明的一部分实施例，不构成对本发明技术方案的限制。对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据本申请实施例获得其他的实施例。
需要说明的是，以下实施例中的方法实施例所描述的步骤顺序并不构成对本发明技术方案的限制，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据本申请实施例对某些步骤顺序进行合理调整。
实施例一
本实施例提供一种分布式数据库预编译管理方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤101，接收SQL预编译请求。
步骤102，将SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配；
如图2所示，将SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配，包括如下步骤：
步骤1021，对SQL预编译请求进行格式化清洗生成格式化SQL预编译请求；
步骤1022，将上述格式化SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配。
具体地，对SQL预编译请求进行格式化清洗，包括去除SQL语句中的空格、tab、常量参数及绑定变量格式化等，例如：
清洗前：Update t1 set a = 1 where b = ?
清洗后：Updatet1seta={var1}whereb=?
通过对SQL预编译请求进行格式化清洗，SQL预编译请求转换成一串格式化的字符串，便于进行匹配。
步骤103，匹配成功则从匹配的预编译信息模板中直接获取对应的SQL预编译信息；
步骤104，匹配不成功则对SQL预编译请求进行预编译生成新的SQL预编译信息；
具体地，上述用于匹配的预编译信息模板是对之前匹配不成功的SQL预编译请求进行预编译生成SQL预编译信息并进行模板化处理生成的。
步骤105，对预编译生成的SQL预编译信息进行模板化处理生成新的预编译信息模板，并编号缓存。
具体地，如图3所示，对SQL预编译信息进行模板化处理生成预编译信息模板，包括如下步骤：
步骤1051，将步骤1021生成的格式化SQL预编译请求和预编译生成的SQL预编译信息组合成预编译信息模板。
步骤1052，对预编译信息模板进行编号，按照预编译信息模板ID（编号）+格式化SQL预编译请求+SQL预编译信息的格式对预编译信息模板进行缓存。
将格式化SQL预编译请求和预编译生成的SQL预编译信息组合成预编译信息模板，再按照生成时间顺序对预编译信息模板进行编号，然后缓存到预编译全局缓存空间中。具体地，可以在上述预编译全局缓存空间中建一个预编译缓存队列，如图5所示，按照预编译信息模板ID+格式化SQL预编译请求+SQL预编译信息的格式进行缓存，不需要进行持久化写盘操作。如此，预编译信息模板中也包含格式化SQL预编译请求，即SQL预编译请求转换成一串格式化的字符串，在进行SQL预编译请求与预编译信息模板的匹配时，可以通过字符串匹配的方式实现。当表示格式化SQL预编译请求的字符串匹配成功，可获取对应预编译信息模板ID号，通过预编译信息模板ID号可获取对应SQL预编译信息。
为了释放缓存，在具体实现本实施例的分布式数据库预编译管理方法时，还可以包括：
步骤106，根据预设规则清理预编译全局缓存空间中的预编译信息模板。
上述预设规则可以是：
在收到业务侧下发的预编译缓存关闭请求时，清理预编译全局缓存空间中的预编译信息模板。
上述预设规则也可以是：
按可保存的预编译缓存最大个数清理，比如设置类似的sqlstmtcache=1000，即保存1000个预编译缓存信息后，按最近访问规则清理长久未访问的cache；
按可保存的预编译缓存最长时间清理，比如设置类似的sqlstmttime=3600，即保存某项预编译缓存信息3600s后，自动进行缓存的释放清理。
如图4所示，为本实施例的分布式数据库预编译管理方法的应用场景，分布式数据库业务端发起SQL预编译请求，计算节点1-N接收业务侧下发的SQL预编译请求，进行解析优化，将解析优化好的SQL预编译请求路由到各个存储节点。计算节点接收并处理存储节点1-N返回的结果集，处理完成后汇总结果返回给业务侧。
在具体实现本实施例方法时，可以将分布式数据库中预编译缓存的全局管理功能集成于一个预编译缓存全局管理模块实现。上述预编译缓存全局管理模块布置于数据库业务组网中，可以布置于任意一个计算节点的服务器上，也可以布置于独立于所有计算节点的服务器上，负责分布式数据库中预编译缓存的全局管理，包括预编译缓存的生成、保存、分发和清理。当某个计算节点接收到业务侧下发的SQL预编译请求，首先将SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配，匹配成功则直接获取对应的SQL预编译信息，匹配不成功时，则将SQL预编译请求转发至该预编译缓存全局管理模块，预编译缓存全局管理模块对SQL预编译请求进行预编译生成新的SQL预编译信息，将生成的SQL预编译信息返回给计算节点，并生成新的预编译信息模板缓存到预编译全局缓存空间中。上述预编译全局缓存空间可以根据系统资源情况进行布置，为了便于进行分布式数据库中预编译缓存的全局管理，上述预编译全局缓存空间优先布置于预编译缓存全局管理模块所在本地存储空间。
本实施例的分布式数据库预编译管理方法，通过对预编译信息进行模板化处理，进行全局管理预编译缓存，将接收到的SQL预编译请求与预编译信息模板进行匹配，匹配成功直接获取对应的预编译信息，可以减少重复预编译带来的硬解析时间消耗，提升系统SQL执行的性能，减少保存预编译信息所需内存消耗，有利于缓存生命周期以及使用情况的监控和记录。
实施例二
本实施例提供一种分布式数据库预编译管理装置，该装置布置于数据库业务组网中，如图6所示，包括：
接收模块21，用于接收业务侧下发的SQL预编译请求。
匹配模块22，用于将SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配。
具体地，上述用于匹配的预编译信息模板是对之前匹配不成功的SQL预编译请求进行预编译生成SQL预编译信息并进行模板化处理生成的。
具体地，如图7所示，匹配模块22包括：
格式化单元2201，用于对SQL预编译请求进行格式化清洗生成格式化SQL预编译请求。
匹配单元2202，用于将格式化SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配。
具体地，对SQL预编译请求进行格式化清洗，包括去除SQL语句中的空格、tab、常量参数及绑定变量格式化等，例如：
清洗前：Update t1 set a = 1 where b = ?
清洗后：Updatet1seta={var1}whereb=?
通过对SQL预编译请求进行格式化清洗，SQL预编译请求转换成一串格式化的字符串，便于进行匹配。
预编译信息获取模块23，用于SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板匹配成功时，直接从匹配成功的预编译信息模板中获取对应的SQL预编译信息。
预编译信息生成模块24，用于SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板匹配不成功时，对SQL预编译请求进行预编译生成新的SQL预编译信息。
预编译信息模板生成模块25，用于对预编译信息生成模块24生成的SQL预编译信息进行模板化处理生成新的预编译信息模板，并编号缓存到预编译全局缓存空间中。
具体地，如图8所示，上述预编译信息模板生成模块25包括：
组合单元2501，用于将格式化SQL预编译请求和预编译生成的SQL预编译信息组合成预编译信息模板；
缓存单元2502，用于对预编译信息模板进行编号，按照预编译信息模板ID+格式化SQL预编译请求+SQL预编译信息的格式进行缓存。
缓存单元2502按照生成时间顺序对预编译信息模板进行编号，然后缓存到预编译全局缓存空间中。具体地，可以在上述预编译全局缓存空间中建一个预编译缓存队列，如图5所示，按照预编译信息模板ID+格式化SQL预编译请求+SQL预编译信息的格式对预编译信息模板进行缓存，不需要进行持久化写盘操作。如此，预编译信息模板中也包含格式化SQL预编译请求，即SQL预编译请求转换成一串格式化的字符串，在进行SQL预编译请求与预编译信息模板的匹配时，可以通过字符串匹配的方式实现。当表示格式化SQL预编译请求的字符串匹配成功，可获取对应预编译信息模板ID号，通过预编译信息模板ID号可获取对应SQL预编译信息。
为了释放缓存，在具体实现本实施例的分布式数据库预编译管理装置时，还可以包括：
缓存清理模块26，用于根据预设规则清理预编译全局缓存空间中的预编译信息模板。
上述预设规则可以是：
在收到业务侧下发的预编译缓存关闭请求时，预编译全局缓存空间中的预编译信息模板。
上述预设规则也可以是：
按可保存的预编译缓存最大个数清理，比如设置类似的sqlstmtcache=1000，即保存1000个预编译缓存信息后，按最近访问规则清理长久未访问的cache；
按可保存的预编译缓存最长时间清理，比如设置类似的sqlstmttime=3600，即保存某项预编译缓存信息3600s后，自动进行缓存的释放清理。
在具体实现本实施例装置时，可以将上述预编译信息获取模块、预编译信息生成模块、预编译信息模板生成模块以及缓存清理模块集成到一个预编译缓存全局管理模块中，上述预编译缓存全局管理模块布置于数据库业务组网中，可以布置于任意一个计算节点上，也可以独立于所有计算节点布置，负责分布式数据库中预编译缓存的全局管理，包括预编译缓存的生成、保存、分发和清理。上述接收模块、匹配模块可以布置于每一个计算节点上，当接收模块接收到业务侧下发的SQL预编译请求，首先通过匹配模块将SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配，匹配成功则直接获取对应的SQL预编译信息，匹配不成功时，则将SQL预编译请求转发至该预编译缓存全局管理模块，预编译缓存全局管理模块对SQL预编译请求进行预编译生成新的SQL预编译信息，将生成的SQL预编译信息返回给计算节点，并生成新的预编译信息模板缓存到预编译全局缓存空间中。上述预编译全局缓存空间可以根据系统资源情况进行布置，为了便于进行分布式数据库中预编译缓存的全局管理，上述预编译全局缓存空间优先布置于预编译缓存全局管理模块所在本地存储空间。
本实施例的分布式数据库预编译管理装置，通过预编译信息生成模块对预编译信息进行模板化处理，进行全局管理预编译缓存，匹配模块将接收模块接收到的SQL预编译请求与预编译信息模板进行匹配，匹配成功则通过预编译信息获取模块直接获取对应的预编译信息，可以减少重复预编译带来的硬解析时间消耗，提升系统SQL执行的性能，减少保存预编译信息所需内存消耗，有利于缓存生命周期以及使用情况的监控和记录。
实施例三
本实施例提供一种电子设备，如图9所示，包括处理器31和与处理器31通信连接的存储器32。存储器32上存储有可在处理器31上运行的程序，该程序被处理器31执行时实现上述实施例提供的分布式数据库预编译管理方法的步骤。
实施例四
本实施例提供一种计算机可读存储介质，该存储介质存储有至少一个程序，上述至少一个程序可被至少一个处理器执行，以实现上述实施例提供的分布式数据库预编译管理方法的步骤。上述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本发明的具体实施例，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种分布式数据库预编译管理方法，其特征在于，包括：
接收SQL预编译请求；
将所述SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配，匹配成功则直接获取对应的SQL预编译信息，匹配不成功则对所述SQL预编译请求进行预编译生成SQL预编译信息；
对所述预编译生成的SQL预编译信息进行模板化处理生成预编译信息模板，并编号缓存到所述预编译全局缓存空间中。
2.如权利要求1所述的分布式数据库预编译管理方法，其特征在于，所述将所述SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配，包括：
对所述SQL预编译请求进行格式化清洗生成格式化SQL预编译请求；
将所述格式化SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配。
3.如权利要求2所述的分布式数据库预编译管理方法，其特征在于，所述将所述格式化SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配，包括对所述格式化SQL预编译请求进行字符串匹配。
4.如权利要求2所述的分布式数据库预编译管理方法，其特征在于，所述对所述预编译生成的SQL预编译信息进行模板化处理生成预编译信息模板，并编号缓存到所述预编译全局缓存空间中，包括：
将所述格式化SQL预编译请求和所述预编译生成的SQL预编译信息组合成预编译信息模板；
对预编译信息模板进行编号，按照预编译信息模板ID+格式化SQL预编译请求+SQL预编译信息的格式进行缓存。
5.如权利要求1所述的分布式数据库预编译管理方法，其特征在于，还包括：
根据预设规则清理预编译全局缓存空间中的预编译信息模板。
6.一种分布式数据库预编译管理装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收SQL预编译请求；
匹配模块，用于将所述SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配；
预编译信息获取模块，用于所述SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板匹配成功时，直接获取对应的SQL预编译信息；
预编译信息生成模块，用于所述SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板匹配不成功时，对所述SQL预编译请求进行预编译生成SQL预编译信息；
预编译信息模板生成模块，用于对所述预编译生成的SQL预编译信息进行模板化处理生成预编译信息模板，并编号缓存到所述预编译全局缓存空间中。
7.如权利要求6所述的分布式数据库预编译管理装置，其特征在于，所述匹配模块包括：
格式化单元，用于对所述SQL预编译请求进行格式化清洗生成格式化SQL预编译请求；
匹配单元，用于将所述格式化SQL预编译请求与预编译全局缓存空间中的预编译信息模板进行匹配。
8.如权利要求7所述的分布式数据库预编译管理装置，其特征在于，所述预编译信息模板生成模块包括：
组合单元，用于将所述格式化SQL预编译请求和所述预编译生成的SQL预编译信息组合成预编译信息模板；
缓存单元，用于对预编译信息模板进行编号，按照预编译信息模板ID+格式化SQL预编译请求+SQL预编译信息的格式进行缓存。
9.一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的程序，其特征在于，所述程序被所述处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的分布式数据库预编译管理方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，存储有至少一个程序，其特征在于，所述至少一个程序可被至少一个处理器执行，以实现权利要求1-5任一项所述的分布式数据库预编译管理方法的步骤。
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