在 flying 中实现或逻辑的思考

关于或逻辑的思考  

     本篇文章咱们来探讨如何使用 flying 的方式来描述带有 ”or” 关键字的 sql 语句（若是您对 flying 还不了解，请参见 https://www.oschina.net/p/flying）。一直以来，flying力求作到的就是，把每一次与数据库交互都变为对象交互，而不是字符串交互，由于对象相比字符串至少有如下好处：

• 对象是彻底解析的。好比我有一个子容器向父容器发送查询请求，而后按照业务，父容器要在这个查询请求上修改一个条件再追加一个条件。使用查询对象能够轻松作到这一点，由于它能被彻底解析；但解析字符串就很麻烦了（试想一下拆分一个充满了 and 和 or 的 sql），估计只有数据库厂商才能提供可靠的工具。

• 不一样数据库的 sql 语法有区别，但它们的查询对象相同。

• 对象能够跨语言，能够以 json 方式传输保存。

 为了作到以上这些点，做为条件的查询对象必须具备如下特色：

1. 各条件变量的赋值顺序无关。
2. 易于理解和修改。
3. 各条件变量是“且”的关系。

       第一个特性很好理解，例如 personCondition.setNameLike(“张”); 和 personCondition.setAge(30); 就是顺序无关的，flying查询对象目前全部的条件赋值语句（包括判断条件、分页条件、排序条件）都是顺序无关的。 

       第二个特性是，用户一眼看到某个变量赋值语句就知道它的做用是什么，并能够按须要进行修改。

       第三个特性是，全部的条件变量其实都是用与逻辑“and”相连的。

       看到这里，你们会发现，其实 flying 查询对象只解决了一半的问题，由于对于或操做 “or”，之前根本就没有说起，而没说起的缘由是，在知足以上三点的基础上解决或逻辑比较困难。而本文则尝试解决这一问题。

       首先，咱们抛出一个足够复杂的sql语句：

select person.id, person.name, person.age, person.level from person 
    where (person.name like ‘张%’ and person.age = 25) 
    or (person.age = 27 and person.level = ‘B’) 
    or (person.name like ‘李%’ and person.level = ‘A’)

       这个复杂的sql语句如何用一个查询对象表示呢？这里咱们须要使用一些数学工具，首先咱们用逻辑变量来代替条件表达式：

A = "person.name like '张%'"

B = "person.age = '25'"

C = "person.age = '27'"

D = "person.level = 'B'"

E = "person.name like '李%'"

F = "person.level = 'A'"

       这样一来以上这个逻辑表达式就简化为：(A∩B)∪( C∩D)∪( E∩F)

       但是这样没法解决问题，由于 flying 擅长解决的是以“且”关系链接的条件，例如 X∩Y∩Z 这样，而以上表达式明显不是这样。

       可是布尔逻辑运算具备如下性质：交换律、结合律与分配律。

交换律：A∩B = B∩A

同理 A∪B = B∪A

结合律：A∩(B∩C) = A∩B∩C

同理 A∪(B∪C)= A∪B∪C

分配律：(A∩B)∪C = (A∪C)∩(B∪C)

同理(A∪B)∩C = (A∩C)∪(B∩C)

       有了这三个定律以后，咱们就能够把(A∩B)∪( C∩D)∪( E∩F)变形为一连串布尔变量以“∩”相连的形式：

   (A∩B)∪(C∩D)∪( E∩F)

= (((A∩B)∪C)∩((A∩B)∪D)))∪( E∩F)

= (((A∪C)∩(B∪C))∩((A∪D)∩(B∪D)))∪( E∩F)

= ((A∪C)∩(B∪C)∩(A∪D)∩(B∪D))∪(E∩F)

= (((A∪C)∩(B∪C)∩(A∪D)∩(B∪D))∪E)∩(((A∪C)∩(B∪C)∩(A∪D)∩(B∪D))∪F)

= (A∪C∪E)∩(B∪C∪E)∩(A∪D∪E)∩(B∪D∪E)∩(A∪C∪F)∩(B∪C∪F)∩(A∪D∪F)∩(B∪D∪F)

       最后的这个形式看起来是咱们用 flying 能描述的了的。实际上，对于布尔运算式有如下定理：

任何一个布尔表达式都能被转换为一个等价的合取范式（CNF），合取范式格式为：C1∩C2∩……Cn；其中，Ck（1<=k<=n）称为合取项，每一个合取项是不包含∩的表达式。 

       这个归并是关系型数据库本身也会作的，由于它具备如下好处： 

1. 合取项只要有一个为假，整个表达式就为假，故代码中能够在发现一个合取项为假时，即中止其余合取项的判断，加快判断速度，如：WHERE(0 > 1 AND s1 = 5)
2. 由于AND操做符是可交换的，因此优化器能够按照先易后难的顺序计算表达式，一旦发现一个合取项为假时，即中止其余合取项的判断，加快判断速度。

3. 若是一个合取项上存在索引，则先判断索引是否可用，如能利用索引快速得出合取项的值，则能加快判断速度。如：WHERE (A.a> 100 AND A.b = 5 AND... )

   状况1：A表的a列上存在索引，b列无索引，则利用a上的索引找出元组，“A.b = 5” 做为过滤条件使用；状况2：A表的a列上不存在索引，b列有索引，则利用b上的索引找出元组，“A.a> 100” 做为过滤条件使用。

       因此，相对于(A∩B)∪( C∩D)∪( E∩F)，咱们将(A∪C∪E)∩(B∪C∪E)∩(A∪D∪E)∩(B∪D∪E)∩(A∪C∪F)∩(B∪C∪F)∩(A∪D∪F)∩(B∪D∪F)传给数据库，并不会增长它的查询时间，由于它本来也须要归并。 

       那么接下来的问题就变成，咱们如何用代码描述(A∪C∪E)，或者更具体地说，如何用代码描述："person.name like '张%' or person.age = 27 or person.name like '李%'" 这样一个查询条件，这个解决了其它查询条件同理也就都解决了。

       在这里，flying新增了Or标签类（见https://gitee.com/limeng32/mybatis.flying/blob/master/src/main/java/indi/mybatis/flying/annotations/Or.java），这个标签的内容是ConditionMapperAnnotation标签的数组，因此在查询条件类中能够有以下标签代码：

@Or({
  @ConditionMapperAnnotation(dbFieldName = "name", conditionType = ConditionType.HeadLike),
  @ConditionMapperAnnotation(dbFieldName = "age", conditionType = ConditionType.Equal), 
  @ConditionMapperAnnotation(dbFieldName = "name", conditionType = ConditionType.HeadLike) 
})

       同时为了赋值方便，咱们强烈建议采用不定参数的Object[]做为变量，因而整个代码变成了：

@Or({
  @ConditionMapperAnnotation(dbFieldName = "name", conditionType = ConditionType.HeadLike),
  @ConditionMapperAnnotation(dbFieldName = "age", conditionType = ConditionType.Equal), 
  @ConditionMapperAnnotation(dbFieldName = "name", conditionType = ConditionType.HeadLike) 
})
private Object[] condition1;

public Object[] getCondition1 () {
	return condition1;
}
public void setCondition1 (Object... condition1) {
	this. condition1 = condition1;
}

       咱们描述 "person.name like '张%' or person.age = 27 or person.name like '李%' "的代码变为：

personCondition.setCondition1("张", 27, "李");
/* 注意参数顺序和 condition1 上 @ConditionMapperOrAnnotation 的内部顺序一致 */

       因而问题就全解决了。您也许会以为这个解决方案过于复杂，但对于(A∩B)∪( C∩D)∪( E∩F)来讲，用其它代码方式描述同样复杂（纯sql除外，但咱们知道使用查询对象代替 sql 的好处）。

       接下来咱们再给出一些常见一点的使用或逻辑的场景，例如我想选择全部30岁如下或50岁以上的人员：

@Or({
	@ConditionMapperAnnotation(dbFieldName = "age", conditionType = ConditionType.LessThan),
	@ConditionMapperAnnotation(dbFieldName = "age", conditionType = ConditionType.GreaterThan)
})
private Object[] ageFilter;
public Object[] getAgeFilter () {
	return ageFilter;
}
public void setAgeFilter (Object... ageFilter) {
	this. ageFilter = ageFilter;
}

personCondition.setAgeFilter(30,50);

       或者咱们找全部姓张或者姓李的人：

@Or({
	@ConditionMapperAnnotation(dbFieldName = "name", conditionType = ConditionType.HeadLike),
	@ConditionMapperAnnotation(dbFieldName = "name", conditionType = ConditionType.HeadLike)})
private Object[] nameFilter;
/* 相关getter和setter请自行添加 */

personCondition.setAgeFilter("张", "李");

       或者咱们找年龄在 40 以上或者 level 为 A 的人：

@Or({
	@ConditionMapperAnnotation(dbFieldName = "age", conditionType = ConditionType.GreaterThan),
	@ConditionMapperAnnotation(dbFieldName = "level", conditionType = ConditionType.Equals)})
private Object[] filter;
/* 相关getter和setter请自行添加 */

personCondition.setFilter(40, "A");

       是否是使用起来仍是挺简单的？flying的设计哲学是“使您写下的每一行代码的回报率最大化”，当您的项目变得愈来愈庞大时，您会愈来愈明显感觉到这一点。

自定义主键生成器

       flying-初雪另外一个特点是增长了自定义主键生成器，为此咱们在flying:insert语句中新增了括号元素，好比：

flying:insert(uuid)                            使用标准uuid做主键

flying:insert(uuid_no_line)              使用无下横线的uuid做主键

flying:insert(millisecond)                使用毫秒数做主键（需保证每秒并发在1000如下）

       以上这些能够在 https://gitee.com/limeng32/mybatis.flying/blob/master/src/main/java/indi/mybatis/flying/statics/KeyGeneratorType.java 看到，固然更多的状况是您会自定义本身的主键生成器，只要您的主键生成器实现了 flying 中的 indi.mybatis.flying.type.KeyHandler 接口便可，好比这样调用一个自定义的主键生成器类：

flying:insert(indi.mybatis.flying.handlers.MySnowFlakeKeyHandler)

       （上面的 indi.mybatis.flying.handlers.MySnowFlakeKeyHandler 是一个雪花主键生成器的 java 版本实现。雪花主键生成器由 tweeter 发明用于处理大规模并行写入，主键采用 float 类型存储以节省资源，自带递增无需 order by，单台主机每秒可产生 400 万个不一样主键，最多可 1024 台主机集群同时工做）

       或者您有某几个表的主键要共享一个连续数列的需求（好比工做流），就能够开发本身的主键生成器。

总结

• 本文是本人开源项目 flying （地址见 https://www.oschina.net/p/flying）在开发最新版本时须要用到的理论基础之二。
• flying 解决或逻辑问题的代码实现尚未写完，但理论已经彻底梳理清楚，能够说完成了90%。
• 这段时间除了flying外同时进行两个大项目，整我的感受像脱了一层皮，我不能说太多，只能透露其中一个和熬夜洗尿布有关。
• 最后请您静待 flying-初雪 降临。