小米正式開源 SQL 智能優(yōu)化與改寫工具 SOAR

近日，小米正式宣布開源 SOAR。

截至今日，該項(xiàng)目已經(jīng)獲得了 350 個「star」以及 44 個「fork」（GitHub項(xiàng)目地址：https://github.com/XiaoMi/soar）

SOAR 簡介

SOAR，即 SQL Optimizer And Rewriter，是一款 SQL 智能優(yōu)化與改寫工具，由小米運(yùn)維 DBA 團(tuán)隊(duì)出品

SOAR 體系架構(gòu)

SOAR主要由語法解析器，集成環(huán)境，優(yōu)化建議，重寫邏輯，工具集五大模塊組成。

語法解析和語法檢查

一條SQL從文件，標(biāo)準(zhǔn)輸入或命令行參數(shù)等形式傳遞給SOAR后首先進(jìn)入語法解析器，選用了vitess的語法解析庫作為SOAR的語法解析庫，但隨時需求的不斷增加我們發(fā)現(xiàn)有些復(fù)雜需求使用vitess的語法解析實(shí)現(xiàn)起來比較邏輯比較復(fù)雜。于是參考業(yè)辦其他數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，于是引入了TiDB的語法解析器做為補(bǔ)充。后來發(fā)現(xiàn)這兩個解析庫還存在一定的盲區(qū)，于是又引入了MySQL執(zhí)行返回結(jié)果作為多多版本SQL方言的補(bǔ)充。大家也可以看到在語法解析器這里，SOAR的實(shí)現(xiàn)方案是松散的、可插拔的。SOAR并不直接維護(hù)龐大的語法解析庫，它把各種優(yōu)秀的語法解析庫集成在一起，各取所長。

集成環(huán)境

集成環(huán)境區(qū)分線上環(huán)境和測試環(huán)境兩種，分別用于解決不同場景下用戶的SQL優(yōu)化需求。一種常見的情況是已有表結(jié)構(gòu)需要優(yōu)化查詢SQL的場景，可以從線上環(huán)境導(dǎo)出表結(jié)構(gòu)和足夠的采樣數(shù)據(jù)到測試環(huán)境，在測試環(huán)境上就可以放心的執(zhí)行各種高危操作而不用擔(dān)心數(shù)據(jù)被損壞。另一種常見的情況是建一套全新的數(shù)據(jù)庫，需要驗(yàn)證提供的數(shù)據(jù)字典中是否存在優(yōu)化的可能。對于這種情況，很有可能你不需要知道線上環(huán)境在哪兒，完全只是想先試試看，如果報(bào)錯了馬上改對就是了。當(dāng)然還有更多種組合的場景需求，將在集成環(huán)境一單分類說明。

優(yōu)化建議

目前SOAR可以提供的優(yōu)化建議有基于啟發(fā)式規(guī)則(通常也稱之為經(jīng)驗(yàn))的優(yōu)化建議，基于索引優(yōu)化算法給出的索引優(yōu)化建議，以及基于EXPLAIN信息給出的解讀。

重寫邏輯

上面提到的優(yōu)化建議是早期實(shí)現(xiàn)的主要功能，早期的功能還只是停留在建議上，對于一些初級用戶看到建議也不一定會改寫。為了進(jìn)一步簡化SQL優(yōu)化的成本，SOAR又進(jìn)一步挖掘了自動SQL重寫的功能。現(xiàn)在提供幾十種常見場景下的SQL等價轉(zhuǎn)寫，不過相比SQL優(yōu)化建議還有很大的改進(jìn)空間。這部分的功能和邏輯將在重寫邏輯一章中詳細(xì)說明。

工具集

除了SQL優(yōu)化和改寫以外，為了方便用戶使用以及美化輸出展現(xiàn)形式，SOAR還提供了一些輔助的小工具，比如markdown轉(zhuǎn)HTML工具，SQL格式化輸出工具等等。你可以在常用命令中找到這些小工具的使用方法。

SOAR 功能特點(diǎn)

SOAR的功能特點(diǎn)如下：

● 跨平臺支持（支持Linux, Mac環(huán)境，Windows環(huán)境理論上也支持，不過未全面測試）
● 支持基于啟發(fā)式算法的語句優(yōu)化
● 支持復(fù)雜查詢的多列索引優(yōu)化（UPDATE, INSERT, DELETE, SELECT）
● 支持EXPLAIN信息豐富解讀
● 支持SQL指紋、壓縮和美化
● 支持同一張表多條ALTER請求合并
● 支持自定義規(guī)則的SQL改寫

此外，小米的SOAR與業(yè)內(nèi)其他優(yōu)秀產(chǎn)品對比，也有著非常大的優(yōu)勢：