H2Database 数据结构分析-索引使用过程

1 H2 协议

创建链接后，H2会为链接启用单独的Thread。Thread内部管理session，处理请求。
下图是查询操作的处理过程，可以分为两个步骤：

• prepare sql
• 执行query

在prepare阶段，Server需要解析sql，定义查询索引的使用。为了提高效率，Server本身会缓存sql的解析结果，采用sql原文作为主键。解析后的结果封装在Command对象中，并缓存在本地map。
在执行阶段，Server从缓存中获取command. Server会接收客户端传递的参数列表,并按照参数进行查询。sql的查询结果会缓存在本地。返回的数据依次包括三部分：列数，行数，真实数据。

2 相关模型

Table：
如下图，table的类图。这里只关注RegularTable，其他的实现类都不列举。
RegularTable是数据，索引的包装，但是本身并不存放数据。数据都是存放在Index中。也就是说，RegularTable至少有一个索引，默认的索引为scanIndex。属性indexes是索引的列表，第一个元素为scanIndex。

Command：
Command代表sql对象。有两个实现：CommandContainer以及CommandList，分别可以封装单个sql，多个sql。
Prepared：
是sql解析执行的真正载体。具体的操作都是实现了此基类，比如Select，Delete，Insert，Explain。
本文只关注Select的实现方案。在init阶段，Select就根据列属性，找到distinct，group，having等的索引。而Select的where索引，是在perpare中定位。

3 select索引过程

索引的引用方式，在prepare阶段就定义下来了。在sql的执行阶段，会直接按照前一阶段的解析和配置，直接运行。
索引的分配，主要在Select的两个地方：init以及prepare。
init的方法，主要实现了group，having，order，distinct等语法的索引定义。
prepare方法，主要找寻select语句的索引使用。
在select的解析阶段，会分解出filter列表，其中包含一个topFilter。Optimizer会选取最佳方案，给出topFilter。

如上图，在sql的prepare阶段，会调用parser进行sql解析。解析后会生成Prepared的具体类，比如select语法就会创建Select对象。Server会调用prepare进行预备工作，通过计算预估找出最佳plan。最佳plan会给出topFilter，而此filter会在索引上进行查询（如果有索引）。Prepared以及TableFilter都有具体的实现，对应不同的运算符，比如“=”。

4 结论

h2database的代码，模型层次结构清晰，注释也很完善，是学习的好工程。其中的内存组织和实现方式，也提供了很好的思路。但是代码中也存在一些可以改进的地方，比如用for循环中删除节点的方式。