Java手写数据库(第一章)

第一章 准备知识

(一) 实现的步骤

1. 定义语法文件，我们使用JavaCC定义语法文件(sql.jj)描述Sql语句的词法和语法规则。
2. 构建词法分析器与语法分析器，使用JavaCC的命令行工具javacc将Sql.jj文件编译为Java代码。
3. 编写Sql执行引擎，实现对不同Sql语句的解析和执行逻辑，例如执行SELECT、UPDATE、DELETE等操作。
4. 实现数据库模型，建立数据库的数据模型，包括表、列、行等内容。在模型中可以定义表的属性、索引、限制、触发器等内容，以支持更加复杂的查询和更新操作。
5. 实现与数据库相关的操作，例如增加、删除、修改、查询、排序、聚集等操作。这些操作需要与数据库模型进行交互，并将操作结果返回给客户端

(二) JavaCC简介

JavaCC是一个用于生成Java语言解析器的工具，全称为Java Compiler Compiler。它将基于语法规则的文本描述（称为语法文件）转换为Java语言解析器，可以用于解析复杂的文本格式，如编程语言、网页标记语言等。JavaCC使用Java语言编写，具有可移植性和灵活性。
要在Maven项目中引入Javacc，您需要做以下几步：

1. 在Maven项目的pom.xml文件中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>org.javacc</groupId>
    <artifactId>javacc</artifactId>
    <version>6.1.2</version>
</dependency>

2. 在项目源代码的目录下创建一个.jj文件，该文件是使用Javacc定义语法和词法规则的文件。
3. 在pom.xml的构建配置中添加以下代码来为Javacc插件指定.jj文件所在的目录和生成代码所在的目录：

<build>
  <plugins>
    <plugin>
      <groupId>org.javacc</groupId>
      <artifactId>javacc-maven-plugin</artifactId>
      <version>2.7</version>
      <executions>
        <execution>
          <goals>
            <goal>javacc</goal>
          </goals>
        </execution>
      </executions>
      <configuration>
        <outputDirectory>src/main/java</outputDirectory>
        <grammar>your_folder/sql.jj</grammar>
      </configuration>
    </plugin>
  </plugins>
</build>

其中，your_folder是存放.jj文件的文件夹，sql.jj是您创建的.jj文件的名称。

4. 运行Maven插件进行编译。在终端中输入以下命令：

Copy

mvn exec:java

此时，Maven将会编译.jjt文件并生成Java源代码。通过以上步骤，就可以在Maven项目中使用Javacc进行语法规则的定义和编译了。

(三) Javacc NBP简介

Javacc NBP（Naming Bounded Parser）是基于Javacc开发的一种语法分析器，它支持在定义语法规则时为非终结符号指定名字（Name），并对它们进行监控（Bound），以确保它们的使用符合规范和约束。如果有任何不符合要求的错误，Javacc NBp会抛出异常并中止程序。以下是Javacc NBp的使用方法：

一、安装Javacc

首先，您需要在计算机上安装Javacc。可以从官网(https://javacc.github.io/javacc/)下载最新版本的Javacc，并按照说明进行安装。安装后，您可以通过在命令行或终端窗口中运行javacc命令来使用它。

二、编写Javacc NBP文件

在安装完Javacc后，您可以使用文本编辑器编写Javacc NBp文件（通常以.jj扩展名结尾）。这个文件包含语法规则、词法规则和其他配置信息，用来定义您想要分析的编程语言。

以下是一个简单的Javacc NBP文件示例，用于解析一个加法表达式：

PARSER_BEGIN(Calculator)
 
public class Calculator {
    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        Calculator parser = new Calculator(System.in);
        System.out.println(parser.calculate());
    }
 
    public int calculate() throws ParseException {
        return expression();
    }
}

PARSER_END(Calculator)

SKIP: {
    " " | "\t" | "\n" | "\r"
}

TOKEN: {
    <ADD: "+">
    | <INT: (["0"-"9"])+ >
}

int expression():
{
    int left, right;
}
{
    left = term() ( <ADD> right = term() { left += right; } )*
    {
        return left;
    }
}

int term():
{
    Token t;
    int i;
}
{
    i = <INT>
    {
        return i.intValue();
    }
}

三、生成解析器代码

使用Javacc命令行工具，将Javacc NBp文件转换为Java代码。您可以在命令行中输入以下命令：

javacc Calculator.jj

该命令会生成Calculator.java和TokenMgrError.java两个文件。其中Calculator.java文件包含解析器的代码。

四、使用解析器进行语法分析

编译并运行生成的Calculator.java文件。这将启动一个计算器程序，并对输入的表达式进行分析和计算（例如，2+3）。