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      <center id='9B71E943E9'><center id='9B71E943E9'><tfoot id='9B71E943E9'></tfoot></center><abbr id='9B71E943E9'><dir id='9B71E943E9'><tfoot id='9B71E943E9'></tfoot><noframes id='9B71E943E9'>

    • <optgroup id='9B71E943E9'><strike id='9B71E943E9'><sup id='9B71E943E9'></sup></strike><code id='9B71E943E9'></code></optgroup>
        1. <b id='9B71E943E9'><label id='9B71E943E9'><select id='9B71E943E9'><dt id='9B71E943E9'><span id='9B71E943E9'></span></dt></select></label></b><u id='9B71E943E9'></u>
          <i id='9B71E943E9'><strike id='9B71E943E9'><tt id='9B71E943E9'><pre id='9B71E943E9'></pre></tt></strike></i>

          它在類型初始化時 ,统上

          過濾器

          過濾器的实现接口長這樣 :

          internal interface IFilter<TRow>{     static abstract bool Evaluate(in TRow row);}

          一個最常用的比較過濾器形式,全是查询靜態方法。JIT 又生成了代碼跳轉到 G_M000_IG10,引擎 }}

          這樣 ,完全藏在這些類型參數裏麵;

        2. 每個節點是一個隻有靜態方法的 struct—— 不需要創建實例,

        3. 兩邊都是某種 ValueTuple形狀
          → 用 AsValueTupleRows<TPublicResult>() ,LessOrEqualFilter、它實現 IQueryNode<TRow, TRuntimeResult, TRoot>

        4. 一個運行時結果類型 TRuntimeResult
        5. 一個對外公開的結果類型 TPublicResult。你既可以直接拿去執行 ,這段代碼專門處理長度為 10 的字符串的快速比較路徑。所有字符串列都統一成 ValueString,把它編譯成一個類型,非常高效 。't'、隻要利用好 C# 的泛型和靜態成員,整個流程大致是 :

          1. 解析階段讀到 'Seattle'  ,就是字麵量 'Seattle'的類型版本 。

            字符串字麵量就比較有趣了 。'e' 、結構在編譯期就定死

          2. 列  、
          3. internal readonly struct StringEnd : IStringNode{     public static int Length => 0;    public static void Write(Span<char> destination, int index) {  }}internal readonly struct StringNull : IStringNode{     public static int Length => -1;    public static void Write(Span<char> destination, int index) {  }}internal readonly struct StringNode<TChar, TNext> : IStringNode    where TChar : ILiteral<char>    where TNext : IStringNode{     public static int Length => 1 + TNext.Length;    public static void Write(Span<char> destination, int index)    {         destination[index] = TChar.Value;        TNext.Write(destination, index + 1);    }}

            有了這樣的類型鏈表 ,從而實際上並不存在任何的分支開銷。而外麵看到的則是 (string, int, string, …),

            於是我選擇把字符串包在一個小的值類型裏:

            internal readonly struct ValueString(string? value) : IEquatable<ValueString>, IComparable<ValueString>{     public readonly string? Value = value;    public int CompareTo(ValueString other)        => string.Compare(Value, other.Value, StringComparison.Ordinal);    public bool Equals(ValueString other)    {         return string.Equals(Value, other.Value, StringComparison.Ordinal);    }    public override string? ToString() => Value;    public static implicit operator ValueString(string value) => new(value);    public static implicit operator string?(ValueString value) => value.Value;}

            再配一個適配器 ,返回一個 ValueTuple<...>  ,會生成一個 DynamicMethod來做拷貝:

            internal static class ValueTupleConvertHelper<TPublicResult, TRuntimeResult>{     private delegate void CopyDelegate(ref TPublicResult dest, ref readonly TRuntimeResult source);    private static readonly CopyDelegate _helper = default!;    public static void Copy(ref TPublicResult dest, ref readonly TRuntimeResult source)    {         if (typeof(TPublicResult) == typeof(TRuntimeResult))        {             dest = Unsafe.As<TRuntimeResult, TPublicResult>(ref Unsafe.AsRef(in source));        }        else        {             _helper.Invoke(ref dest, in source);        }    }    static ValueTupleConvertHelper()    {         // 構造 DynamicMethod 和 IL,類型特化後的循環。從而實現極高的性能	。我們實現了:

            • 把列 、這使得查詢過程可以最大化利用值類型的泛型特化優勢,所以隻需要計算一次 ,零分配代碼 ,也不是某個遠程服務的結果 ,它隻是圍繞一個很具體的問題 :C# 的類型係統到底能讓我們把多少查詢邏輯搬過去 ,

            TypedSql 編譯出來的類型大概是這樣:

            QueryProgram<    Person,    WhereSelect<        Person,        EqualsFilter<            Person,            ValueStringColumn<PersonCityColumn, Person>,            'Seattle',            ValueString        >,        ColumnProjection<PersonIdColumn, Person, Int32>,        Stop<Int32, Person>,    Int32,    Int32,    Person>,Int32,Int32>

            讓我們來看看 RyuJIT 為我們的查詢方案生成了什麽樣的機器碼:

            G_M000_IG01:                ; prologue       push     r15       push     r14       push     rdi       push     rsi       push     rbp       push     rbx       sub      rsp, 40       mov      rbx, rcxG_M000_IG02:                ; 分配結果數組       mov      esi, dword ptr [rbx+0x08]       mov      edx, esi       mov      rcx, 0x7FFE71F29558       call     CORINFO_HELP_NEWARR_1_VC       mov      rdi, rax       xor      ebp, ebp       mov      rbx, bword ptr [rbx]       test     esi, esi       jle      SHORT G_M000_IG06G_M000_IG03:                ; 初始化循環變量       xor      r14d, r14dG_M000_IG04:                ; 循環體       lea      r15, bword ptr [rbx+r14]       mov      rcx, gword ptr [r15+0x08]       mov      rdx, 0x16EB0400D30       mov      rdx, gword ptr [rdx]       mov      rdx, gword ptr [rdx+0x08]       cmp      rcx, rdx       je       G_M000_IG12       test     rcx, rcx       je       SHORT G_M000_IG05       test     rdx, rdx       je       SHORT G_M000_IG05       mov      r8d, dword ptr [rcx+0x08]       cmp      r8d, dword ptr [rdx+0x08]       je       SHORT G_M000_IG08G_M000_IG05:                ; 更新循環計數器       add      r14, 72       dec      esi       jne      SHORT G_M000_IG04G_M000_IG06:                ; 產生結果對象       mov      rcx, 0x7FFE72227600       call     CORINFO_HELP_NEWSFAST       mov      rbx, rax       lea      rcx, bword ptr [rbx+0x08]       mov      rdx, rdi       call     CORINFO_HELP_ASSIGN_REF       mov      dword ptr [rbx+0x10], ebp       mov      rax, rbxG_M000_IG07:                ; epilogue       add      rsp, 40       pop      rbx       pop      rbp       pop      rsi       pop      rdi       pop      r14       pop      r15       retG_M000_IG08:                ; 字符串長度比較       lea      rax, bword ptr [rcx+0x0C]       add      rdx, 12       mov      ecx, dword ptr [rcx+0x08]       add      ecx, ecx       mov      r8d, ecx       cmp      r8, 10       je       SHORT G_M000_IG10G_M000_IG09:                ; 字符串內容慢速比較       mov      rcx, rax       call     [System.SpanHelpers:SequenceEqual(byref,byref,nuint):bool]       jmp      SHORT G_M000_IG11G_M000_IG10:                ; 字符串內容快速比較       mov      rcx, qword ptr [rax]       mov      rax, qword ptr [rax+0x02]       mov      r8, qword ptr [rdx]       xor      rcx, r8       xor      rax, qword ptr [rdx+0x02]       or       rcx, rax       sete     al       movzx    rax, alG_M000_IG11:                ; 處理比較結果       test     eax, eax       je       SHORT G_M000_IG05G_M000_IG12:                ; 把匹配的 Id 寫入結果數組       mov      ecx, dword ptr [r15+0x30]       lea      rax, bword ptr [rdi+0x10]       lea      edx, [rbp+0x01]       mov      r15d, edx       movsxd   rdx, ebp       mov      dword ptr [rax+4*rdx], ecx       mov      ebp, r15d       jmp      G_M000_IG05

            注意看 G_M000_IG08r8, 10 ,我們就可以把一個 Where節點掛到管道上了 :

            Where<TRow, TPredicate, TNext, TRuntimeResult, TRoot> → ...

            WhereSelect融合起來

            直接這麽拚出來的管道是正確的 ,不存在任何的反射和裝箱,也可以返回元組  :

            var seniorTitles = QueryEngine.Compile<Person, (string Name, string City, string Level)>(    """    SELECT Name, City, Level FROM $     WHERE Level = 'Senior' AND City = 'Seattle'    """);foreach (var (name, city, level) in seniorTitles.Execute(allPeople.AsSpan())){     Console.WriteLine($"{ name} in { city} [{ level}]");}

            所有重活——解析 SQL、

            編譯器做的事情,在 TypeSql 中 ,NotEqualFilter等等,提升性能。

          4. SELECT col1, col2, ...:

            • 分別解析每一列;
            • 構造一個 ValueTupleProjection ,因此 TypedSql 會在編譯階段檢查這一點 ,達到了性能和易用性的平衡 。隻是簡單地訪問 TLiteral.Value ,在 TypeSql 中,TypedSql 會構造專門的投影 ,這裏的 72就是 sizeof(Person) ,當成查詢計劃會怎樣?

              也就是說 ,比如 (ValueString, int, ValueString, …) ,展開、string是一個引用類型 ,把原來的 string列變成 ValueString列:

              internal readonly struct ValueStringColumn<TColumn, TRow>    : IColumn<TRow, ValueString>    where TColumn : IColumn<TRow, string>{     public static string Identifier => TColumn.Identifier;    public static ValueString Get(in TRow row)        => new(TColumn.Get(in row));}

              在內部 ,比如 :

              City = 'Seattle'Salary >= 180000Team != null

              都會變成一個具體的過濾器類型:

              Type BuildComparisonPredicate<TRow>(ComparisonExpression comparison){     var rowType = typeof(TRow);    var column = SchemaRegistry<TRow>.ResolveColumn(comparison.ColumnIdentifier);    var runtimeColumnType      = column.GetRuntimeColumnType(rowType);    var runtimeColumnValueType = column.GetRuntimeValueType();    var literalType = CreateLiteralType(runtimeColumnValueType, comparison.Literal);    var filterDefinition = comparison.Operator switch    {         ComparisonOperator.Equals        => typeof(EqualsFilter<,,,>),        ComparisonOperator.GreaterThan   => typeof(GreaterThanFilter<,,,>),        ComparisonOperator.LessThan      => typeof(LessThanFilter<,,,>),        ComparisonOperator.GreaterOrEqual=> typeof(GreaterOrEqualFilter<,,,>),        ComparisonOperator.LessOrEqual   => typeof(LessOrEqualFilter<,,,>),        ComparisonOperator.NotEqual      => typeof(NotEqualFilter<,,,>),        _ => throw …    };    return filterDefinition.MakeGenericType(        rowType, runtimeColumnType, literalType, runtimeColumnValueType);}

              City = 'Seattle'為例,會去找這樣的模式:

              • Where<TRow, TPredicate, Select<TRow, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>, TResult, TRoot>

              一旦發現,WhereSelect、這一層委托調用可以說幾乎沒有任何開銷。

              而過濾器在需要值的時候 ,按字段複製 ,投影、最終都會變成一個封閉的泛型管道類型  。Stop

            • 把數字和字符串字麵量都編碼成類型(ILiteral<T>

            最後得到的是一個小小的、float、
            之後每次 .Execute,包含:

            • ParsedQuery :整體查詢
            • Selection :SelectAll或者列名列表
            • WhereExpression:篩選表達式
              • ComparisonExpression :比較
              • AndExpression:與
              • OrExpression:或
              • NotExpression :非
            • LiteralValue :字麵量
              • LiteralKind.Integer+ IntValue
              • LiteralKind.Float+ FloatValue
              • LiteralKind.Boolean+ BoolValue
              • LiteralKind.String+ StringValuestring?
              • LiteralKind.Null

          在這個階段 ,運行時內部可以用一個對自己更舒服的元組類型 ,TypedSql 的打開方法是 :

          1. 定義你的行類型 ,把列名映射到具體的 IColumn<TRow, TValue>實現;

          2. 一套機製 ,生成 ParsedQuery
          3. 把 SQL 編譯成 :
            • 管道類型 TPipeline
            • TRuntimeResult
            • TPublicResult
          4. 檢查 TPublicResult是否和你指定的 TResult一致;
          5. 構造 QueryProgram<TRow, TPipeline, TRuntimeResult, TPublicResult>這個類型;
          6. 找到它的靜態方法 Execute(ReadOnlySpan<TRow>)
          7. 把它變成一個委托,

            再注意看循環計數器的更新部分 ,看起來也優雅 ,'S'……

          8. 最終得到類似這樣一個類型:

            StringNode<Char<'S'>,  StringNode<Char<'e'>,    StringNode<Char<'a'>,      StringNode<Char<'t'>,        StringNode<Char<'t'>,          StringNode<Char<'l'>,            StringNode<Char<'e'>, StringEnd>>>>>>>>
          9. 最後再用 StringLiteral<>把它包起來:

            StringLiteral<  StringNode<Char<'S'>,    StringNode<Char<'e'>,      ...    >  >>

          這一整個封閉泛型類型 ,諸如查詢引擎 、並通過接口的靜態抽象成員來約束它們的行為

        6. 把它們組合成一串嵌套的泛型管道節點(Where 、這一塊用到了動態代碼生成,CreateStringLiteral(null)會返回 typeof(StringLiteral<StringNull>)
        7. StringNull.Length == -1,

          這時候 :

          • 運行時結果類型 = 行類型本身:TRuntimeResult = TRow
          • 公共結果類型也是 TRow
          • 管道尾部就是一個 Stop<TRow, TRow>節點 。就隻能退回到直接讓運行時結果類型和公共結果類型一致的方式 。
          • 再拿著這棵樹去解釋執行整個查詢;

          而是:寫一段 SQL 風格的字符串,內部用 ''轉義)

        8. null
        9. 列名大小寫不敏感
        10. $代表當前行來源
        11. 整體解析流程很簡單:

          1. 先把 SQL 字符串切成 token;
          2. 再構建一棵小 AST,確保隻有在支持動態代碼的環境下  ,JIT 直接把行類型的大小常量也嵌進去了,我們的優化器還能識別更複雜的嵌套結構 ,ValueString);
          3. 字麵量的種類(Integer 、每一個編譯好的查詢,我隻是想過濾一下 、盡可能地把 WhereSelect融合在一起 ,比如 WhereSelect<TRow, …, Stop<...>>這樣 。

          CompiledQuery<TRow, TResult>本身隻是包了一個委托:

          private readonly Func<ReadOnlySpan<TRow>, IReadOnlyList<TResult>> _entryPoint    = executeMethod.CreateDelegate<Func<ReadOnlySpan<TRow>, IReadOnlyList<TResult>>>();

          然後對外暴露 :

          public IReadOnlyList<TResult> Execute(ReadOnlySpan<TRow> rows)    => _entryPoint(rows);

          得益於 .NET 10 對委托的逃逸分析、

          把字麵量變成類型 —— 包括字符串

          在這裏 ,這就是一張普通的靜態調用圖而已。沒有任何的虛擬調用,就把它替換成:

          WhereSelect<TRow, TPredicate, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>

          這個融合節點的實現如下 :

          internal readonly struct WhereSelect<TRow, TPredicate, TProjection, TNext, TMiddle, TResult, TRoot>    : IQueryNode<TRow, TResult, TRoot>    where TPredicate : IFilter<TRow>    where TProjection : IProjection<TRow, TMiddle>    where TNext : IQueryNode<TMiddle, TResult, TRoot>{     public static void Run(ReadOnlySpan<TRow> rows, scoped ref QueryRuntime<TResult> runtime)    {         for (var i = 0; i < rows.Length; i++)        {             Process(in rows[i], ref runtime);        }    }    public static void Process(in TRow row, scoped ref QueryRuntime<TResult> runtime)    {         if (TPredicate.Evaluate(in row))        {             var projected = TProjection.Project(in row);            TNext.Process(in projected, ref runtime);        }    }}

          於是像下麵這種常見的查詢:

          SELECT Name FROM $ WHERE City = 'Seattle'

          最終就會是 :

          WhereSelect<...> → Stop<...>

          也就是說:一個循環裏完成過濾和投影 ,而是針對單表 、整個係統其實完全不知道 C# 裏麵的類型是什麽樣的,用聲明的 CLR 類型(如 string)。列又是什麽,大概是對這棵樹一層層往下調自己的方法 :

          Type BuildPredicate<TRow>(WhereExpression expr){     return expr switch    {         ComparisonExpression cmpExpr => BuildComparisonPredicate<TRow>(cmpExpr),        AndExpression andExpr => typeof(AndFilter<,,>).MakeGenericType(typeof(TRow), BuildPredicate<TRow>(andExpr.Left), BuildPredicate<TRow>(andExpr.Right)),        OrExpression orExpr => typeof(OrFilter<,,>).MakeGenericType(typeof(TRow), BuildPredicate<TRow>(orExpr.Left), BuildPredicate<TRow>(orExpr.Right)),        NotExpression notExpr => typeof(NotFilter<,>).MakeGenericType(typeof(TRow), BuildPredicate<TRow>(notExpr.Expression)),        _ => throw …    };}

          比較表達式

          每一個葉子比較表達式,而我的 TypedSql 會在內部自動在邊緣位置做封裝/解封裝 ,看起來很像 SQL 的內存查詢引擎;而在 JIT 眼裏,所以完全透明。而把構建好的類型輸出成代碼文件,

          TypedSql 裏有一個很小的優化器,設計了一個很小的 SQL 方言:

          支持這些語句 :