【calcite】calcite实现SQL列级数据血缘 data lineage 查询

一、背景

大数据数据血缘,内部实现十分复杂一般需要依赖框架。calcite作为apache顶级项目,且为java体系成员,被多个项目所使用,如flink,spark,kafka等。calcite 对mysql,oracle,postgres和其他大数据平台支持较好,对sqlserver支持较差,没有看到sqlserver相关的代码。
另,python系推荐使用sqlglot,datahub采用。

calcite官方文档

二、 实现方式

gradle添加依赖:

dependencies {
   
    testImplementation('org.apache.calcite:calcite-core:1.32.0')
}

以下均有scala语言实现,并使用Mysql5.7测试完成:

drop table if exists test.st01;
CREATE TABLE test.st01(
s_id BIGINT comment '主键',
s_name VARCHAR(20)  comment '姓名',
s_age INT comment '年龄',
s_sex VARCHAR(10) comment '性别',
s_part  VARCHAR(10) comment '分区字段',
ts TIMESTAMP comment '创建时间'
);
insert into test.hive_st01 values(1,'zhangsan',10,'male','student','2020-01-01 18:01:01.666');
insert into test.hive_st01 values(2,'lisi',66,'female','teacher','2020-01-01 10:01:01.666');
insert into test.hive_st01 values(3,'sunlirong',50,'male','student','2020-01-01 10:01:01.666');
insert into test.hive_st01 values(4,'laoliu',38,'female','teacher','2020-01-01 10:01:01.666');

create table test.st02 like test.st01;
insert into test.hive_st02 values(2,'wangwu',66,'male','teacher','2020-01-01 10:01:01.666');
insert into test.hive_st02 values(3,'zhaoliu',66,'female','student','2020-01-01 10:01:01.666');

create table test.st03 like test.st01;

先是设置好两个sql语句:

  /**
   * 简单测试
   */
  val MYSQL_SQL1 =
    """
      |select * from `st01` where 1=1
      |""".stripMargin

  /**
   * 测试内容:1、insert into 2、mysql非标准sql函数CONCAT 3、join 4、where
   */
  val MYSQL_SQL2 =
    """
      |insert into `test`.`st03`
      |select s_id,combined_name s_name,s_age,s_sex,s_part,ts from (
      |select
      |a.s_id as s_id
  
<think>好的,我需要解决用户关于在Apache Calcite 1.38.0中实现SQL空值转换的问题。首先,我需要回顾Apache Calcite的基本功能,它主要用于SQL解析和优化。用户提到的空值转换可能涉及NULL值的处理,比如在SQL查询中如何转换或处理NULL值。 根据引用内容,Apache Calcite可以与Flink集成,实现SQL查询处理。因此,用户可能是在Flink环境中使用Calcite进行SQL解析,需要处理NULL值的转换逻辑。首先,我应该考虑Calcite中处理NULL值的标准SQL方法,比如使用COALESCE、CASE WHEN或IFNULL等函数。 接下来,我需要查找Apache Calcite 1.38.0的文档或源码,确认这些函数是否支持,或者是否有特定的API用于处理NULL转换。例如,CalciteSqlParser是否支持这些函数的解析,以及在优化阶段如何处理这些表达式。 然后,用户可能需要代码示例,所以需要提供一个使用Calcite API实现NULL转换的例子。可能需要创建一个解析SQL语句的代码片段,其中包含COALESCE函数,并展示如何通过Calcite的API生成相应的逻辑计划。 另外,用户提到的空值转换可能还包括自定义转换逻辑,比如在表达式或规则中处理NULL值。这时可能需要扩展CalciteSqlOperator或实现自定义的RexCall,但需要确认1.38.0版本是否支持这些扩展方式。 还需要注意版本差异,确保提供的示例和方法适用于1.38.0,而不是其他版本。可能需要查阅该版本的发布说明或源码中的测试用例,确认相关功能的可用性。 最后,总结实现方法,包括使用内置函数和自定义处理两种途径,并给出具体的示例代码,帮助用户理解如何在他们的项目中应用这些方法。</think>在 Apache Calcite 1.38.0 中实现 SQL NULL 转换,主要通过内置函数和表达式逻辑处理。以下是具体方法和示例: --- ### 一、使用内置函数处理 NULL Calcite 支持标准 SQL 的 NULL 处理函数,例如: 1. **`COALESCE(value, default)`** 返回第一个非 NULL 值,常用于设置默认值。 ```sql SELECT COALESCE(name, 'Unknown') FROM users; ``` 2. **`NULLIF(value1, value2)`** 若两值相等则返回 NULL,否则返回第一个值。 ```sql SELECT NULLIF(salary, 0) FROM employees; -- 工资为0时返回NULL ``` 3. **`CASE WHEN` 表达式** 显式定义 NULL 转换逻辑: ```sql SELECT CASE WHEN age IS NULL THEN 18 ELSE age END FROM students; ``` --- ### 二、通过 Calcite 解析层实现 1. **自定义 `RexNode` 表达式** 在逻辑计划生成阶段,通过构建 `RexBuilder` 创建包含 NULL 转换逻辑的表达式: ```java RexBuilder rexBuilder = new RexBuilder(typeFactory); RexNode coalesceExpr = rexBuilder.makeCall( SqlStdOperatorTable.COALESCE, inputField, // 输入字段 rexBuilder.makeLiteral("N/A") // 默认值 ); ``` 2. **扩展 `SqlOperator`** 创建自定义函数处理 NULL(需注册到 `SqlValidator`): ```java public class CustomNullHandler extends SqlFunction { public CustomNullHandler() { super("HANDLE_NULL", SqlKind.OTHER_FUNCTION, ReturnTypes.VARCHAR_2000, null, OperandTypes.ANY_ANY, SqlFunctionCategory.USER_DEFINED_FUNCTION); } // 实现 eval 逻辑 public String eval(String value, String defaultValue) { return value != null ? value : defaultValue; } } ``` --- ### 三、Flink 集成示例 结合 Flink SQL 使用 Calcite 的 NULL 处理功能: ```java TableEnvironment tableEnv = TableEnvironment.create(EnvironmentSettings.inStreamingMode()); // 注册表和数据 tableEnv.executeSql("CREATE TABLE orders (product VARCHAR, quantity INT)"); // 执行包含 NULL 转换的查询 TableResult result = tableEnv.executeSql( "SELECT product, COALESCE(quantity, 0) AS qty FROM orders" ); result.print(); ``` --- ### 四、特殊场景处理 1. **聚合函数中的 NULL** 使用 `FILTER` 或 `IF` 排除 NULL 值: ```sql SELECT AVG(IF(score IS NULL, 0, score)) FROM exams; ``` 2. **JOIN 中的 NULL 安全比较** 用 `IS NOT DISTINCT FROM` 替代 `=`: ```sql SELECT * FROM t1 JOIN t2 ON t1.id IS NOT DISTINCT FROM t2.id; ``` --- ### 引用说明 Apache CalciteSQL 解析能力支持灵活处理 NULL,其优化器会自动优化包含 NULL 的表达式[^1]。自定义函数需通过扩展 `SqlOperator` 实现,并集成到 Flink 的查询流程中[^2]。 ---
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