CN116680299A - 数据库查询方法、系统、存储介质以及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于数据库技术领域，尤其适用于嵌入式数据库技术领域，具体涉及数据库查询方法、系统、存储介质以及设备，包括：接收基于对象关系映射框架发起的数据库查询请求；分析所述数据库查询请求以获取与其对应的元数据信息；结合所述数据库查询请求、所述元数据信息转换为逻辑执行计划；基于所述逻辑执行计划完成查询请求并返回查询结果；本发明在接收查询请求后，通过对象关系映射框架调用内部转换器直接转换成逻辑执行计划，通过对象关系映射框架直接和存储引擎进行交互，获取数据处理结果，减少中间处理环节，从而提高查询效率。
Description
技术领域
本发明属于数据库技术领域，尤其适用于嵌入式数据库技术领域，具体涉及数据库查询方法、系统、存储介质以及设备。
背景技术
现有的关系型数据库通常由API接口、计算层、存储层组成，用户通过API接口框架输入SQL语句的方式访问数据库，SQL语句通过解析器进行词法、语法的解析，然后通过优化器，最终形成执行计划，再交给执行器执行。
但是，现有的由于需要将查询请求改写成SQL语句再经过解析器，导致查询处理路径较长，查询效率较低。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供数据库查询方法、系统、存储介质以及设备，以解决现有技术的查询处理路径较长，查询效率较低的问题。
本发明其中一方案提供了一种数据库查询方法，包括：
接收基于对象关系映射框架发起的数据库查询请求；
分析所述数据库查询请求以获取与其对应的元数据信息；
结合所述数据库查询请求、所述元数据信息转换为逻辑执行计划；
基于所述逻辑执行计划完成查询请求并返回查询结果。
在本方案中，在接收查询请求后，通过对象关系映射框架调用内部转换器直接转换成逻辑执行计划，通过对象关系映射框架直接和存储引擎进行交互，获取数据处理结果，减少中间处理环节，从而提高查询效率。
在本发明其中一个方案中，所述数据库查询方法还包括：
在接收所述数据库查询请求前，建立所述对象关系映射框架中的对象化接口与所述元数据信息的映射关系。
在本发明其中一个方案中，所述分析所述数据库查询请求以获取与其对应的元数据信息，具体包括：
获取所述数据库查询请求包含的若干个所述对象化接口的调用信息；
基于所述映射关系，获取与所述调用信息对应的元数据信息；
基于所述调用信息、与所述调用信息对应的元数据信息，生成逻辑节点。
在本发明其中一个方案中，所述将所述数据库查询请求转换为逻辑执行计划包括：
将若干个所述逻辑节点整理为对应所述数据库查询请求的逻辑节点列表；
通过转换器以预定的逻辑顺序将所述逻辑节点列表中的逻辑节点转换为若干个逻辑执行计划算子；
基于所述逻辑执行计划算子之间的依赖关系，通过若干个所述逻辑计划执行算子构建对应所述数据库查询请求的逻辑执行计划。
在本发明其中一个方案中，所述逻辑节点至少包括以下之一：查询对象、过滤条件、数据分组、返回信息、数据去重、数据排序、数据筛选。
在本发明其中一个方案中，所述方法还包括对所述对象关系映射框架包含的对象化接口进行更新，具体包括：
在数据库启动时，基于所述对象化接口与所述元数据信息的映射关系，将所述数据库更新的所述元数据信息保存至所述对象关系映射框架的对象化接口；
在所述数据库进行查询时，基于所述对象化接口与所述元数据信息的映射关系，将所述数据库更新的所述元数据信息保存至所述对象关系映射框架的对象化接口。
所述基于所述逻辑执行计划完成查询请求并返回查询结果，具体包括：
通过优化器对所述逻辑执行计划进行优化；
基于优化后的所述逻辑执行计划生成物理执行计划，根据所述物理执行计划调用存储引擎接口响应查询请求。
在本发明其中一个方案中还指出了一种数据库查询系统，可用于上述多个方案中的任意一个所述的数据库查询方法，包括：
接口模块，接收基于对象关系映射框架发起的数据库查询请求；
计算模块，分析所述数据库查询请求以获取与其对应的元数据信息；
转换模块，结合所述数据库查询请求、所述元数据信息转换为逻辑执行计划；
执行模块，基于所述逻辑执行计划完成查询请求并返回查询结果。
在本发明其中一个方案中还指出了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述多个方案中的任意一个所述的数据库查询方法。
在本发明其中一个方案中还指出了一种数据库查询设备，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器上存储有可被至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器在执行时能够实现如上述多个方案中的任意一个所述的数据库查询方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1表示本发明其中一实施例的数据库查询方法的流程示意图；
图2表示本发明其中一实施例的接数据库查询的流程示意图；
图3表示本发明其中一实施例的将数据库查询请求转换为逻辑执行计划的流程示意图；
图4表示本发明另一实施例的将数据库查询请求转换为逻辑执行计划的流程示意图；
图5表示本发明其中一实施例的完成查询请求并返回查询结果的流程示意图；
图6表示本发明其中一实施例的数据库查询系统的架构示意图；
图7表示本发明其中一实施例的数据库查询设备的架构示意图；
图8表示本发明其中一实施例的由转换器将逻辑节点转换为逻辑执行计划算子的逻辑顺序图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参照图1，本发明其中一方案提供了一种数据库查询方法，包括：
S101、接收基于对象关系映射框架发起的数据库查询请求；
S102、分析所述数据库查询请求以获取与其对应的元数据信息；
S103、结合所述数据库查询请求、所述元数据信息转换为逻辑执行计划；
S104、基于所述逻辑执行计划完成查询请求并返回查询结果。
对象关系映射框架(Object Relational Mapping，简称ORM)，是一种为了解决面向对象与关系数据库存在的互不匹配的现象的技术。ORM框架是连接数据库的桥梁，只要提供了持久化类与表的映射关系，ORM框架在运行时就能参照映射文件的信息，把对象持久化到数据库中。例如当需要实现一个应用程序时，可能会写特别多数据访问层的代码，从数据库保存、删除、读取对象信息，而这些代码都是重复的。而使用ORM则会大大减少重复性代码。
在本实施例中，在接收数据库查询请求后，分析获取数据库查询请求中包括的对象化接口的调用信息，并基于预先建立的对象化接口与数据库中的元数据信息之间的映射信息，匹配得到与调用信息相应的元数据信息，即获取了与数据库查询请求对应的操作方法、操作对象、操作动作；在此基础上，通过对象关系映射框架调用转换器直接将数据库查询请求转换成逻辑执行计划，通过对象关系映射框架直接和存储引擎进行交互，获取数据处理结果，减少中间处理环节，从而提高查询效率。
在本实施例的其中一应用场景中，本发明将数据库分成API接口层、计算引擎层、存储引擎适配层、存储引擎层，在计算引擎层采用对象方式和存储引擎适配层进行交互，查询过程中减少了生成SQL语句、解析器等环节，提高了查询效率；并且，用户不用再手写SQL查询语句，避免因用户技术水平的差异导致SQL语句的巨大差异，从而对查询性能造成较大影响。
请参照图2，在本发明其中一个实施例中，所述数据库查询方法还包括：
在接收所述数据库查询请求前，建立所述对象关系映射框架中的对象化接口与所述元数据信息的映射关系。
在本实施例中，通过建立对象化接口与数据库的元数据信息映射关系，使得在输入查询请求时，根据获取的对象化接口的调用信息，可以匹配关联到数据库内相应的元数据信息，从而获取与元数据信息对应属性信息；使得在获取查询请求所包含的对象化接口的调用信息后，可以根据调用信息以及元数据信息生成相应的逻辑节点。
请参照图3，在本发明其中一个实施例中，所述将所述数据库查询请求转换为逻辑执行计划包括：
S1031、获取所述数据库查询请求包含的若干个所述对象化接口的调用信息；
S1032、基于所述映射关系，获取与所述调用信息对应的元数据信息；
S1033、基于所述调用信息、与所述调用信息对应的元数据信息，生成逻辑节点。
在本实施例中，获取所述数据库查询请求包含的对象化接口的调用信息后，基于所述映射关系，将调用信息匹配到对应元数据信息的属性信息，生成至少包括数据操作动作、数据操作对象、数据操作方法在内的逻辑节点；以及将查询指令内包含的若干个对象化接口的调用信息均转换为逻辑节点后，基于预设的逻辑节点间的依赖关系，将多个逻辑节点排序整理，形成逻辑节点列表。
在本实施例的其中一个应用场景中，当需要查询数据库中的某一数据表，如需要查询表1时，通过在所述对象关系映射框架中调用查询对象的对象化接口(from)并输入表1，根据映射关系，即可明确需要数据库中表1的属性数据，从而直观的表述查询需求，不需要再进行解析，提高查询效率。
请参照图4，在本发明其中一个实施例中，所述将所述数据库查询请求转换为逻辑执行计划包括：
S1034、将若干个所述逻辑节点整理为对应所述数据库查询请求的逻辑节点列表；
S1035、通过转换器以预定的逻辑顺序将所述逻辑节点列表中的逻辑节点转换为若干个逻辑执行计划算子；
S1036、基于所述逻辑执行计划算子之间的依赖关系，通过若干个所述逻辑计划执行算子构建对应所述数据库查询请求的逻辑执行计划。
在本实施例中，由于所述逻辑执行计划算子是由所述逻辑节点经过转换器的转换得到的，且所述逻辑节点间存在这依赖关系，因此可以根据逻辑节点的依赖关系构建逻辑执行计划算子的逻辑关系，从而在转换完成后，根据逻辑关系将逻辑执行计划算子进行排列，从而生成逻辑执行计划。
在本实施例中，在通过对象关系映射框架获取了对象化接口的调用信息以及调用信息对应的元数据信息、属性信息后，由转换器按预定的逻辑顺序将数据库查询请求直接转换为逻辑执行计划。减少现有方案中的生成SQL语句、解析SQL语句的步骤，缩短了数据库查询请求的查询处理路径，可以调高查询效率。
在本实施例中，依赖关系用于实现两个逻辑执行计划算子之间的连接，且其中一个逻辑执行计划算子依赖于另一个逻辑执行计划算子的定义，当其中一个逻辑执行计划算子产生变化将影响另一个逻辑执行计划算子。
在本发明其中一个实施例中，所述逻辑节点至少包括以下之一：查询对象、过滤条件、数据分组、返回信息、数据去重、数据排序、数据筛选。
在本实施例的其中一应用场景中，查询对象采用(from)指令，用于在元数据对应的若干个属性信息的数据表中指定选择从某一数据表；过滤条件采用(where)指令，用于从表中提取满足指定条件的记录，形成数据集；数据分组采用(group by)指令，它表达的逻辑就是根据一定的规则，进行分组；数据筛选采用(logical-projection)指令，用于挑选返回预定若干列的数据；数据去重采用(distinct)指令，用于取出数据集中重复的列；数据排序采用(order by)指令，用于按某一自然顺序或预定顺序进行排序；数据筛选采用(limit)指令，用于返回预定数量的数据行。
在本发明其中一个实施例中，所述方法还包括对所述对象关系映射框架包含的对象化接口进行更新，具体包括：
在数据库启动时，基于所述对象化接口与所述元数据信息的映射关系，将所述数据库更新的所述元数据信息保存至所述对象关系映射框架的对象化接口；
在所述数据库进行查询时，基于所述对象化接口与所述元数据信息的映射关系，将所述数据库更新的所述元数据信息保存至所述对象关系映射框架的对象化接口。
在本实施例中，通过将所述数据库更新的所述元数据信息保存至所述对象关系映射框架的对象化接口，用于确保对象化接口与元数据信息一致，避免出现错误或无效的调用信息。
请参照图5，在本发明其中一个实施例中，所述基于所述逻辑执行计划完成查询请求并返回查询结果，具体包括：
S1041、通过优化器对所述逻辑执行计划进行优化；
S1042、基于优化后的所述逻辑执行计划生成物理执行计划，根据所述物理执行计划调用存储引擎接口响应查询请求。
在本实施例中，通过优化器对所述逻辑执行计划进行优化至少包括：添加数据索引、删除无效的逻辑执行计划算子、调整逻辑执行计划的步骤排序，从而缩短逻辑执行计划的执行时间，提高查询效率。
以及，通过生成物理执行计划并调用存储引擎接口，从而响应数据库查询请求所包括含的调用信息，从数据库中获取到对应的属性信息。
请参照图6，在本发明其中一个实施例中还指出了一种数据库查询系统100，可用于上述多个方案中的任意一个所述的数据库查询方法，其特征在于，包括：
接口模块110，接收基于对象关系映射框架发起的数据库查询请求；
计算模块120，分析所述数据库查询请求以获取与其对应的元数据信息；
转换模块130，结合所述数据库查询请求、所述元数据信息转换为逻辑执行计划；
执行模块140，基于所述逻辑执行计划完成查询请求并返回查询结果。
在本实施例中，在接收查询请求后，通过对象关系映射框架调用内部转换器直接转换成逻辑执行计划，通过对象关系映射框架直接和存储引擎进行交互，获取数据处理结果，减少中间处理环节，从而提高查询效率。
在本发明其中一个实施例中还指出了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述多个方案中的任意一个所述的数据库查询方法。
请参照图7，在本发明其中一个实施例中还指出了一种数据库查询设备200，至少一个处理器210；以及，与所述至少一个处理器210通信连接的存储器220；所述存储器220上存储有计算机程序240，所述处理器210和所述存储器220通过通讯总线230连接；其中，所述存储器220上存储有可被至少一个处理器210执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器210执行，以使所述至少一个处理器210在执行时能够实现以上任意一实施例所述的数据库查询方法。
请参照图8，在本发明其中一个实施例中，由数据库查询请求的包含的调用信息以及与其对应的所述元数据信息，生成逻辑节点如图8的左边列所示，其中的from表示数据库查询请求所需要查询的数据表，where用于表示查询条件，groupby用于表示是否要对数据表进行分组，selectlist用于表示需要返回数据表中的若干指定列，distinct用于表示是否需要对若干指定列的数据进行去重，orderby用于表示是否需要对若干指定列按限定方式进行排序，limit用于表示需要返回若干行的数据。
以及由逻辑节点转换得到的逻辑执行计划算子如图8的右边列所示，且逻辑执行计划算子通过箭头指示方式执行，即为本实施例中转换器所预设的逻辑顺序；其中LOGICAL_GET用于表示从某一数据表获取数据；LOGICAL_FILTER用于根据逻辑规律，从数据表中获取数据形成数据集；LOGICAL_GROUP_BY用于对数据集进行分组；LOGICAL_PROJECTION用于对分组后的数据及进行筛选指定的数据列；LOGICAL_DISTINCT用于对筛选出的数据列进行去重；LOGICAL_ORDER_BY用于根据指定的字段对去重后的数据列进行排序；LOGICAL_LIMIT用于选择排序后的若干数据列作为输出结果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种数据库查询方法，其特征在于，包括：
接收基于对象关系映射框架发起的数据库查询请求；
分析所述数据库查询请求以获取与其对应的元数据信息；
结合所述数据库查询请求、所述元数据信息转换为逻辑执行计划；
基于所述逻辑执行计划完成查询请求并返回查询结果。
2.如权利要求1所述的数据库查询方法，其特征在于，所述数据库查询方法还包括：
在接收所述数据库查询请求前，建立所述对象关系映射框架中的对象化接口与所述元数据信息的映射关系。
3.如权利要求2所述的数据库查询方法，其特征在于，所述分析所述数据库查询请求以获取与其对应的元数据信息，具体包括：
获取所述数据库查询请求包含的若干个所述对象化接口的调用信息；
基于所述映射关系，获取与所述调用信息对应的元数据信息；
基于所述调用信息、与所述调用信息对应的元数据信息，生成逻辑节点。
4.如权利要求3所述的数据库查询方法，其特征在于，所述将所述数据库查询请求转换为逻辑执行计划包括：
将若干个所述逻辑节点整理为对应所述数据库查询请求的逻辑节点列表；
通过转换器以预定的逻辑顺序将所述逻辑节点列表中的逻辑节点转换为若干个逻辑执行计划算子；
基于所述逻辑执行计划算子之间的依赖关系，通过若干个所述逻辑计划执行算子构建对应所述数据库查询请求的逻辑执行计划。
5.如权利要求3所述的数据库查询方法，其特征在于，所述逻辑节点至少包括以下之一：查询对象、过滤条件、数据分组、返回信息、数据去重、数据排序、数据筛选。
6.如权利要求2-5任意一项所述的数据库查询方法，其特征在于，所述方法还包括对所述对象关系映射框架包含的对象化接口进行更新，具体包括：
在数据库启动时，基于所述对象化接口与所述元数据信息的映射关系，将所述数据库更新的所述元数据信息保存至所述对象关系映射框架的对象化接口；
在所述数据库进行查询时，基于所述对象化接口与所述元数据信息的映射关系，将所述数据库更新的所述元数据信息保存至所述对象关系映射框架的对象化接口。
7.如权利要求6所述的数据库查询方法，其特征在于，所述基于所述逻辑执行计划完成查询请求并返回查询结果，具体包括：
通过优化器对所述逻辑执行计划进行优化；
基于优化后的所述逻辑执行计划生成物理执行计划，根据所述物理执行计划调用存储引擎接口响应查询请求。
8.一种数据库查询系统，其特征在于，包括：
接口模块，接收基于对象关系映射框架发起的数据库查询请求；
计算模块，分析所述数据库查询请求以获取与其对应的元数据信息；
转换模块，结合所述数据库查询请求、所述元数据信息转换为逻辑执行计划；
执行模块，基于所述逻辑执行计划完成查询请求并返回查询结果。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的数据库查询方法。
10.一种数据库查询设备，其特征在于，包括至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器上存储有可被至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器在执行时能够实现如权利要求1-7任意一项的数据库查询方法。
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