PolarDB-X扩展函数执行过程中的关键流程

PolarDB-X的扩展函数执行过程中有两个关键步骤，分别是sql语句解析以及函数执行。

SQL语句解析

sql语句解析发生在sql语句执行过程的开始部分，对于用户输入的sql语句，PolarDB-X会首先对sql语句进行词法分析，并生成相应的sql执行计划。

在词法分析过程中，词法分析器Lexer.java类将会按照Token.java类中的Token类型进行识别，以确定用户输入的函数语句是否合法。

• 以sql语句select 1 add 1为例，词法分析器将add解析为一个运算符operator，因此需要在Token类中进行声明，并在SqlBinaryOperator以及SQLExprParser等位置进行case处理
• 以sql语句select foo(1)为例，对于这种函数类型的语句，词法分析器将foo解析为一个Function类型的operator，因此无需在Token类中进行查找，只需要在TddlOperatorTable中进行注册，并在com.alibaba.polardbx.optimizer.core.function中添加相应函数即可。 在执行过程中，ReflectiveSqlOperatorTable.init()会利用反射机制在TddlOperatorTable中进行读取，将所有函数进行注册，以便后续使用。

函数执行过程

一个扩展函数需要继承AbstractScalarFunction，并实现compute()以及getFunctionNames()函数以便后续的统一调用。

在PolarDB-X的初始化阶段，CobarServer.warmup()触发ExtraFunctionManager.getExtraFunction("warmup", null, null);来加载ExtraFunctionManager类。

ExtraFunctionManager中的静态方法initFunctions()将会做以下两件事：

• 自动扫描IExtraFunction对应Package目录下的所有Function实现
• 自动扫描Extension扩展方式下的自定义实现，比如在META-INF/tddl 或 META-INF/services 添加扩展配置文件

并通过addFunction()函数来进行函数签名的注册工作。

在函数的执行过程中，使用了一个HashMap来储存函数签名以及对应的构造器，定义如下：

private static Map<FunctionSignature, Constructor<?>> functionCaches = new HashMap<>();

调用链如下所示：

Rex2VectorizedExpressionVisitor.createGeneralVectorizedExpression()—>

ExtraFunctionManager.getExtraFunction(functionName, operandTypes, resultType);来获取函数

​ expression.eval(evaluationContext);—>

scalarFunction.compute(args, executionContext)执行相应的函数计算

总结

我认为对于用户自定义函数而言，可以分为两种情况来看：

1. 如select 1 ADD 1；这种运算符类型的函数，那么需要解决其在sql语句解析过程中的问题，相对复杂
2. 对于select Foo(xxx)；这种函数，只需要在TddlOperatorTable中进行注册，并让其继承AbstractScalarFunction，实现相应方法，并在functionCache中添加即可，相对简单。