CN117112608A - 一种基于Antlr4的数据库语句转换方法及装置 - Google Patents

一种基于Antlr4的数据库语句转换方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种基于Antlr4的数据库语句转换方法及装置，涉及软件开发技术领域，包括以下步骤：基于第一数据库编程语言构建第一建表语句，并根据Antlr4中第一数据库编程语言的语法规则将第一建表语句解析为对应的第一抽象语法树；遍历第一抽象语法树，根据第一抽象语法树中各节点的元数据信息和预设的转换规则将第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树；遍历第二抽象语法树，根据第二抽象语法树中各节点的类型及属性生成基于第二数据库编程语言的第二建表语句。本申请能够实现对ImpalaSQL语法的平滑转换，并且由JAVA代码编写转换规则，通用性更强，处理面更广。

Description

一种基于Antlr4的数据库语句转换方法及装置
技术领域
本申请涉及软件开发技术领域，尤其涉及一种基于Antlr4的数据库语句转换方法及装置。
背景技术
目前linkedin的coral基于calcite实现了HiveSQL与TrinoSQL之间的语法翻译，由于ImpalaSQL和HiveSQL的语法相似，因此在一定程度上来说可以直接利用coral来实现简单的ImpalaSQL语法翻译，但由于ImpalaSQL与HiveSQL与并不完全兼容，Impala支持SQL-99标准和一些扩展，例如窗口函数、嵌套类型和复杂聚合函数等，且Impala还支持Kudu表，为了更好的处理Kudu表，Impala还扩展一些特殊的SQL语法，而这些都会导致使用coral对ImpalaSQL进行TrinoSQL转换时的兼容性问题。
发明内容
本申请提供的一种基于Antlr4的数据库语句转换方法，旨在解决现有技术中将ImpalaSQL转换为TrinoSQL时存在的兼容性问题。
为实现上述目的，本申请采用以下技术方案：
本申请的一种基于Antlr4的数据库语句转换方法，包括以下步骤：
基于第一数据库编程语言构建第一建表语句，并根据Antlr4中第一数据库编程语言的语法规则将所述第一建表语句解析为对应的第一抽象语法树；
遍历所述第一抽象语法树，根据所述第一抽象语法树中各节点的元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树；
遍历所述第二抽象语法树，根据所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性生成基于所述第二数据库编程语言的第二建表语句。
作为优选，所述第一数据库编程语言为ImpalaSQL，所述第二数据库编程语言为TrinoSQL。
作为优选，所述遍历所述第一抽象语法树，根据所述第一抽象语法树中各节点的元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树，包括：
通过Antlr4的visit模式从所述第一抽象语法树的根节点开始从上往下遍历，得到所述第一抽象语法树中所有节点的元数据信息；
根据所述元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树。
作为优选，所述预设的转换规则为基于第一数据库编程语言的第一抽象语法树中各节点与基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树中各节点间的对应规则。
作为优选，所述遍历所述第二抽象语法树，根据所述第二抽象语法树中各节点的类型及其节点属性生成基于所述第二数据库编程语言的第二建表语句，包括：
通过Antlr4的visit模式从所述第二抽象语法树的根节点开始进行深度优先遍历，得到所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性；
根据第二数据库编程语言的语法规则对所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性进行编辑得到第二建表语句。
一种基于Antlr4的数据库语句转换装置，包括：
构建模块，用于基于第一数据库编程语言构建第一建表语句，并根据Antlr4中第一数据库编程语言的语法规则将所述第一建表语句解析为对应的第一抽象语法树；
转换模块，用于遍历所述第一抽象语法树，根据所述第一抽象语法树中各节点的元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树；
生成模块，用于遍历所述第二抽象语法树，根据所述第二抽象语法树中各节点的类型及其节点属性生成基于所述第二数据库编程语言的第二建表语句。
作为优选，所述转换模块包括：
第一遍历单元，用于通过Antlr4的visit模式从所述第一抽象语法树的根节点开始从上往下遍历，得到所述第一抽象语法树中所有节点的元数据信息；
第一转换单元，用于根据所述元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树。
作为优选，所述生成模块包括：
第二遍历单元，用于通过Antlr4的visit模式从所述第二抽象语法树的根节点开始进行深度优先遍历，得到所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性；
第二转换单元，用于根据第二数据库编程语言的语法规则对所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性进行编辑得到第二建表语句。
一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如上述中任一项所述的一种基于Antlr4的数据库语句转换方法。
一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序使计算机执行时实现如上述中任一项所述的一种基于Antlr4的数据库语句转换方法。
本发明具有如下有益效果：
本申请中先对基于ImpalaSQL的数据库语句进行解析获得对应的抽象语法树，再对抽象语法树进行语法转换，得到基于TrinoSQL的数据库语句，能够实现对ImpalaSQL语法的平滑转换，并且转换的规则由JAVA代码编写，通用性更强，处理面更广。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例1中提供的一种基于Antlr4的数据库语句转换方法流程图；
图2是本申请实施例1中提供的数据库语句转换示例图；
图3是本申请实施例2提供的一种基于Antlr4的数据库语句转换装置示意图；
图4是本申请实施例3中实现一种基于Antlr4的数据库语句转换方法的电子设备示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的权利要求书和说明书的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本申请的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式，此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他单元。
实施例1
如图1所示，一种基于Antlr4的数据库语句转换方法，包括以下步骤：
S110、基于第一数据库编程语言构建第一建表语句，并根据Antlr4中第一数据库编程语言的语法规则将所述第一建表语句解析为对应的第一抽象语法树；
S120、遍历所述第一抽象语法树，根据所述第一抽象语法树中各节点的元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树；
S130、遍历所述第二抽象语法树，根据所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性生成基于所述第二数据库编程语言的第二建表语句。
在本实施例中，基于Antlr4的数据库语句转换方法主要可以分为三部分，其中，第一部分是基于Antlr4的第一抽象语法树构建方法，首先是用户利用第一数据库编程语言构建第一建表语句，优选地，第一数据库编程语言为ImpalaSQL，根据ImpalaSQL语法规则，其建表语句中必须有Create table、tableName和至少一个column定义，其它的例如partition by等则是可选的，示例性地，本实施例中的第一建表语句可为CREATE TABLEtest.kudu_table(\nid INT PRIMARY KEY)\n PARTITION BY HASH(id)PARTITIONS 8\nSTORED AS KUDU，再基于Antlr4中的ImpalaSQL语法规则对第一建表语句进行解析，得到第一抽象语法树即Impala抽象语法树,其中，Antlr4是一种流行的语言识别器(parsergenerator)和语法分析器(parser)生成器，其可以通过编写针对于impala的Antlr4语法规则文件来生成对应的语法解析器，然后就能解析ImpalaSQL语句了，此处的Impala语法规则指的是Impala官方的SQL规则。
进一步地，通过Antlr4的visit模式从所述第一抽象语法树的根节点开始从上往下遍历，得到所述第一抽象语法树中所有节点的元数据信息；
根据所述元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树。
第二部分是抽象语法树间的转换，其目标是将第一抽象语法树转换为第二抽象语法树，首先通过Antlr4的visit模式从第一抽象语法树的根节点开始从上往下遍历，得到Impala抽象语法树中每个节点的元数据信息，然后根据预设的转换规则和该元数据信息将Impala抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树，优选地，第二数据库编程语言为TrinoSQL，对应的第二抽象语法树就是Trino抽象语法树，其中，预设的转换规则即对于Impala语法树中的每一个节点，Trino语法树中都有与其唯一对应的节点，例如，Impala语法树中的Create table节点对应着Trino语法树中的Create table节点，impala语法树中的partition节点对应着Trino语法树中propertyAssignment节点中的一个名为partition_by_hash_columns的properties节点，其中，元数据信息指的是Hivemetastore里储存的Impala表的信息，例如要将一个Select*from xxx的ImpalaSQL语句为TrinoSQL语句，需要从Hive metastore中获取到xxx这张表的一些表属性，再将这些属性根据预设的转换规则转换到TrinoSQL相对应的属性中。
第三部分则是第二抽象语法树到基于第二数据库编程语言的第二数据库语句的转换，目标是将Trino抽象语法树转换为TrinoSQL语句，首先通过Antlr4的visit模式从转换得到的Trino抽象语法树的根节点开始进行深度优先遍历，得到该Trino抽象语法树中每个节点的类型以及节点属性，然后根据TrinoSQL的语法规则对其每个节点的类型和属性进行编辑得到第二数据库语句即TrinoSQL语句并输出，在本实施例中，最终生成的TrinoSQL语句为CREATE TABLE kudu.test.kudu_table(\n id int WITH(primary_key＝true)\n)WITH(\npartition_by_hash_columns＝ARRAY['id'],\n partition_by_hash_buckets＝8\n)，如图2所示。
本实施例通过Antrl4先将ImpalaSQL解析为抽象语法树，再将ImpalaSQL抽象语法树转换成Trino抽象语法树，最后将Trino抽象语法树转换为TrinoSQL，从而实现了从ImpalaSQL到TrinoSQL的平滑转换，并且可以使用JAVA代码编写转换规则，通用性更强，处理面更广。
实施例2
如图3所示，一种基于Antlr4的数据库语句转换装置，包括：
构建模块10,用于基于第一数据库编程语言构建第一建表语句，并根据Antlr4中第一数据库编程语言的语法规则将所述第一建表语句解析为对应的第一抽象语法树；
转换模块20，用于遍历所述第一抽象语法树，根据所述第一抽象语法树中各节点的元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树；
生成模块30，用于遍历所述第二抽象语法树，根据所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性生成基于所述第二数据库编程语言的第二建表语句。
上述装置的一种实施方式可为：构建模块10基于第一数据库编程语言构建第一建表语句，并根据Antlr4中第一数据库编程语言的语法规则将所述第一建表语句解析为对应的第一抽象语法树；转换模块20遍历所述第一抽象语法树，根据所述第一抽象语法树中各节点的元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树；生成模块30遍历所述第二抽象语法树，根据所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性生成基于所述第二数据库编程语言的第二建表语句。
示例性地，所述转换模块20还包括：
第一遍历单元21，用于通过Antlr4的visit模式从所述第一抽象语法树的根节点开始从上往下遍历，得到所述第一抽象语法树中所有节点的元数据信息；
第一转换单元22，用于根据所述元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树。
示例性地，所述生成模块30还包括：
第二遍历单元31，用于通过Antlr4的visit模式从所述第二抽象语法树的根节点开始进行深度优先遍历，得到所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性；
第二转换单元32，用于根据第二数据库编程语言的语法规则对所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性进行编辑得到第二建表语句。
实施例3
如图4所示，一种电子设备，包括存储器401和处理器402，所述存储器401用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器402执行以实现上述的一种基于Antlr4的数据库语句转换方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电子设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序使计算机执行时实现如上述的一种基于Antlr4的数据库语句转换方法。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器401中，并由处理器402执行，并由输入接口405和输出接口406完成数据的I/O接口传输，以完成本发明,一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在计算机设备中的执行过程。
计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备可包括，但不仅限于，存储器401、处理器402,本领域技术人员可以理解，本实施例仅仅是计算机设备的示例，并不构成对计算机设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如计算机设备还可以包括输入器407、网络接入设备、总线等。
处理器402可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器402、数字信号处理器402(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器402可以是微处理器402或者该处理器402也可以是任何常规的处理器402等。
存储器401可以是计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。存储器401也可以是计算机设备的外部存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等,进一步地，存储器401还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备,存储器401用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其他程序和数据,存储器401还可以用于暂时地存储在输出器408，而前述的存储介质包括U盘、移动硬盘、只读存储器ROM403、随机存储器RAM404、碟盘或光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于Antlr4的数据库语句转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
基于第一数据库编程语言构建第一建表语句，并根据Antlr4中第一数据库编程语言的语法规则将所述第一建表语句解析为对应的第一抽象语法树；
遍历所述第一抽象语法树，根据所述第一抽象语法树中各节点的元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树；
遍历所述第二抽象语法树，根据所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性生成基于所述第二数据库编程语言的第二建表语句。
2.根据权利要求1所述的一种基于Antlr4的数据库语句转换方法，其特征在于，所述第一数据库编程语言为ImpalaSQL，所述第二数据库编程语言为TrinoSQL。
3.根据权利要求1所述的一种基于Antlr4的数据库语句转换方法，其特征在于，所述遍历所述第一抽象语法树，根据所述第一抽象语法树中各节点的元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树，包括：
通过Antlr4的visit模式从所述第一抽象语法树的根节点开始从上往下遍历，得到所述第一抽象语法树中所有节点的元数据信息；
根据所述元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树。
4.根据权利要求1所述的一种基于Antlr4的数据库语句转换方法，其特征在于，所述预设的转换规则为基于第一数据库编程语言的第一抽象语法树中各节点与基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树中各节点间的对应规则。
5.根据权利要求1所述的一种基于Antlr4的数据库语句转换方法，其特征在于，所述遍历所述第二抽象语法树，根据所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性生成基于所述第二数据库编程语言的第二建表语句，包括：
通过Antlr4的visit模式从所述第二抽象语法树的根节点开始进行深度优先遍历，得到所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性；
根据第二数据库编程语言的语法规则对所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性进行编辑得到第二建表语句。
6.一种基于Antlr4的数据库语句转换装置，其特征在于，包括：
构建模块，用于基于第一数据库编程语言构建第一建表语句，并根据Antlr4中第一数据库编程语言的语法规则将所述第一建表语句解析为对应的第一抽象语法树；
转换模块，用于遍历所述第一抽象语法树，根据所述第一抽象语法树中各节点的元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树；
生成模块，用于遍历所述第二抽象语法树，根据所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性生成基于所述第二数据库编程语言的第二建表语句。
7.根据权利要求6所述的一种基于Antlr4的数据库语句转换装置，其特征在于，所述转换模块包括：
第一遍历单元，用于通过Antlr4的visit模式从所述第一抽象语法树的根节点开始从上往下遍历，得到所述第一抽象语法树中所有节点的元数据信息；
第一转换单元，用于根据所述元数据信息和预设的转换规则将所述第一抽象语法树转换为基于第二数据库编程语言的第二抽象语法树。
8.根据权利要求6所述的一种基于Antlr4的数据库语句转换装置，其特征在于，所述生成模块包括：
第二遍历单元，用于通过Antlr4的visit模式从所述第二抽象语法树的根节点开始进行深度优先遍历，得到所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性；
第二转换单元，用于根据第二数据库编程语言的语法规则对所述第二抽象语法树中各节点的类型及属性进行编辑得到第二建表语句。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如权利要求1～5中任一项所述的一种基于Antlr4的数据库语句转换方法。
10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机程序使计算机执行时实现如权利要求1～5中任一项所述的一种基于Antlr4的数据库语句转换方法。
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