基于ANTLR的SQL92引擎和JDBC接口设计与实现

摘要

SQL语言为人们提供与计算机交互的标准的方式,可以用来直接访问和查询关系数据。JDBC中间件为开发者提供了一套调用接口,使应用程序开发者以标准的方式使用SQL。信息时代数据以各种形式存贮或存在于各种介质中。如果能够以这种普遍的方式来查询所有能够被关系化描述的数据,无疑能够极大的降低学习和使用的成本。
　　作者所在的实时数据库公司,为客户存贮工业生产控制过程中产生的数据,以API的形式为客户提供可编程接口。从客户的角度来看,他们需要一种更加通用的方式来访问这些被存贮的数据。例如一些高级用户希望能够直接使用SQL就能够查询到想要的数据;系统集成商希望通过更通用的编程接口来降低人员的培训成本;工程人员希望数据能够更容易的导入关系数据库;决策人员希望数据能够更简单的被数据挖掘软件识别。虽然实时数据的存贮方式虽然和关系数据库存在差异,如果以关系型数据的方式来展现,在某些方面效率也会超越关系数据。这样如果能够存在一个SQL引擎,用户就能够使用与访问关系数据库相同的方式来访问数据。如果实现JDBC或者ODBC中间件,开发人员就能够以他们熟知的访问关系数据库的方式来访问实时数据;系统集成商、工程师也能够使用通用的软件工具将数据导出到一些计算模型或数据挖掘软件中去。
　　在作者两年多的研究生学习中,认真学习了软件工程相关的课程,在准备论文的过程中,根据软件工程的思想,对SQL92规范和JDBC3规范进行了深入研究,并根据公司的实际情况,进行了有关的需求分析。建立了简单的数据接口和测试数据模型,以测试驱动和RUP迭代的方式进行开发。将系统分为虚拟数据接口,SQL92引擎,JDBC三个层次。该结构各自实现了规范或约定的功能,通过接口相互调用,易于扩展,在各个层次之间松耦合。在SQL解析的实现上对比了YACC,ANTLR等语法解析工具,采用ANTLR解析SQL语句。

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第一章 绪 论

1.1引言

1.2数据库和语言解析的应用

1.3本课题研究的背景和意义

1.4论文的主要工作

1.5章节安排

第二章 相关技术/理论

2.1文法解析

2.2 ISO/IEC 9075:1992规范 (SQL92)

2.3 JDBC规范

2.4小结

第三章 需求分析

3.1 SQL92-DML需求分析

3.2 JDBC需求分析

第四章 架构设计

4.1需求用例

4.2逻辑视图

4.3开发视图

4.4进程视图

4.5物理视图

4.6小结

第五章 方案的实现

5.1分词(Lexer)定义

5.2语义层上的词法元素定义

5.3矢量函数(ScaleFunction)和数值表达式的语法定义

5.4断言式语法定义

5.5实现WHERE子句语法定义

5.6实现SELECT语法定义

5.6-7 表表达式的语法定义：

5.7实现UPDATE语法定义

5.8实现INSERT语法定义

5.9实现DELETE语句

第六章 测试

6.1单元测试

6.2集成测试

6.3系统测试

6.4小结

第七章 结 论

参考文献

致谢