flink血缘解析原理分析

血缘解析-程序执行流程图.png

参考dlink实现血缘解析程序流程图

  1. parse阶段获取SqlNode:
    编写explainSqlRecord(String statement, ExplainDetail... extraDetails)方法,方法内部通过调用flink-table-planner-blink_2.11-1.13.6.jar里面的ParserImpl#parse(string statement)进行sql解析,会优先使用ExtendedParser进行解析策略选择,意在不用修改CalciteParser增加复杂性的前提下,让FlinkSql支持更多专用的语法; 但是对于标准sql则会使用CalciteParser#parse(String sql)进行解析,该方法内部会先创建Sql解释器,然后解析statement,parser.parserStmt()方法底层通过JavaCC生成的解析器去解析SQL将其解析成为语法树对象。

  2. 验证阶段获取Operation对象:

对于经过parse阶段解析出的AST语法树结果需要进行有效性校验,SqlToOperationConverter.convert(planner, this.catalogManager, parsed)方法负责校验sql语句,并将其转为Operation。该方法内部首先会对解析后的SQL语法树进行校验。具体验证的方面主要包括以下两方面,1.表名、字段名、函数名是否正确,如在某个查询的字段在当前SQL位置上是否存在或有歧义;2.特定类型操作自身的合法性,如group by聚合中的聚合函数是否存在嵌套调用,使用AS重命名时,新名字是否是x.y的形式等。使用flinkPlanner.validate(sqlNode)方法会拿到校验后的SqlNode变量,会判断SqlNode的类型,采用不同的转换逻辑最终获得需要的Operation对象。

  1. Rel阶段是获取逻辑执行计划:

rel阶段是将SqlNode组成的一棵抽象语法树转化为一棵由RelNode和RexNode组成的关系代数树,并且此阶段只处理DML与DQL,因为DDL实际上可以认为是对元数据的修改,不涉及复杂关系查询,也就不用进行关系代数转换来优化执行,所以也无需转换为表示,根据对应的SqlNode中保存的信息已经可以直接执行了。对于DML语句会执行converter.convertSqlQuery(validated),该方法内部会先创建出Rel转换器,由Calcite转换为Relation tree,最终生成一个PlannerQueryOperation。将Calcite转换成的reletional tree包装在其中,对于转换过程本身并不涉及很复杂的算法,大部分过程都是提取已有SqlNode节点中记录的信息,然后生成对应的RelNode和RexNode,并设置RelNode间的父子关系。

  1. Translate阶段是获取到ObjectNode解析结果:

在Translate阶段,通过Blink Planner 的translateToRel、optimize、StreamGraph和ObjectNode四个阶段:将Operation转换成 ObjectNode。从operation开始,先将ModifyOperation通过translateToRel方法转换成Calcite RelNode逻辑计划树。在Explainer#translateObjectNode()方法内部可以会先将modifyOperations数组组装出来,然后通过PlannerBase#translate(modifyOperations)方法获取到Transformation数组。并将其作为参数传入ExecutorUtils#generateStreamGraph()方法获取到StreamGraph。在Executor#getStreamGraph()方法中通过使用JSONGenerator,ObjectMapper进行封装最后返回ObjectNode。然后通过TransGenerator(plan).translateTrans()获取ObjectNode里的节点信息最后组装成Trans数组,以便后续得到最终的实体对象LineageColumnGenerator。

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