RisingLight 源码分析-3

RisingLight 学习：数据类型系统概览

在上一节中，我们对 RisingLight 的整体架构有了初步了解。从本节开始，我们将深入代码细节，首先从数据库的核心——数据类型系统入手。

所有与数据类型相关的实现都位于 src/types 目录下，其中包含了 blob.rs、date.rs 等多个模块，分别定义了各种具体的数据类型。

今天，我们首先分析 src/types/mod.rs 文件，它作为类型模块的入口，定义了整个数据类型系统的基础结构，并整合了所有数据类型子模块。

mod.rs 文件结构分析

让我们看一下 mod.rs 的核心代码：

use std::hash::Hash;
use std::num::ParseIntError;
use std::str::FromStr;

use parse_display::Display;
use rust_decimal::Decimal;
use serde::{Deserialize, Serialize};
use sqlparser::ast::TimezoneInfo;

mod blob;
mod date;
mod interval;
mod native;
mod timestamp;
mod value;
mod vector;

pub use self::blob::*;
pub use self::date::*;
pub use self::interval::*;
pub use self::native::*;
pub use self::timestamp::*;
pub use self::value::*;
pub use self::vector::*;

这段代码主要完成了四项工作：

1. 导入标准库: 引入了 Rust 标准库中的 Hash、FromStr 等 Trait 和类型。
2. 导入第三方库: 引入了 parse_display、rust_decimal、serde 和 sqlparser 等外部库的关键组件。
3. 声明子模块: 通过 mod 关键字，声明了 blob、date 等数据类型的子模块。
4. 重导出子模块内容: 使用 pub use 语句，将所有子模块的公共接口导出，方便其他模块统一调用。

关键第三方库解析

• parse-display: 这个库提供了一种便捷的方式，通过派生宏 Display 和 FromStr 来实现结构体与字符串之间的相互转换。例如：

  #[derive(Display, FromStr, PartialEq, Debug)]
  #[display("{a}-{b}")]
  struct X {
    a: u32,
    b: u32,
  }
  assert_eq!(X { a:10, b:20 }.to_string(), "10-20");
  assert_eq!("10-20".parse(), Ok(X { a:10, b:20 }));
  

  通过 #[display("{a}-{b}")] 宏，我们可以轻松地将结构体 X 格式化为 10-20 这样的字符串，反之亦然。

• serde: 这是 Rust 生态中用于序列化和反序列化的标准库，在数据持久化、网络传输等场景中至关重要。

• rust_decimal: 提供了一个用于精确金融计算的 Decimal 类型。与传统的浮点数（如 f64）相比，Decimal 避免了精度误差问题，这在数据库系统中是必不可少的。

  // 需要引入 `rust_decimal_macros::dec`
  use rust_decimal_macros::dec;
  
  let number = dec!(-1.23) + dec!(3.45);
  assert_eq!(number, dec!(2.22));
  assert_eq!(number.to_string(), "2.22");
  

• sqlparser: TimezoneInfo 类型来自于这个库，用于表示和处理带时区信息的时间戳。我们将在后续分析时间类型时详细介绍它。

DataType 枚举

接下来是 mod.rs 中最重要的定义——DataType 枚举。它定义了 RisingLight 中所有支持的逻辑数据类型。

/// Data type.
#[derive(Debug, Clone, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Serialize, Deserialize)]
pub enum DataType {
    // NOTE: order matters
    Null,
    Bool,
    Int16,
    Int32,
    Int64,
    // Float32,
    Float64,
    // decimal (precision, scale)
    Decimal(Option<u8>, Option<u8>),
    Date,
    Timestamp,
    TimestampTz,
    Interval,
    String,
    Blob,
    Struct(Vec<DataType>),
    Vector(usize),
}

从定义中我们可以看到 RisingLight 支持以下数据类型：

• 基础类型: Null、Bool、Int16、Int32、Int64、Float64、String。
• 高精度数值: Decimal，支持指定精度和范围。
• 时间与日期: Date、Timestamp (无时区)、TimestampTz (带时区)、Interval (时间间隔)。
• 二进制数据: Blob (Binary Large Object)，用于存储二进制数据。
• 复合类型: Struct (结构体，由多个数据类型组成) 和 Vector (向量)。

总结

通过对 src/types/mod.rs 的分析，我们了解了 RisingLight 数据类型系统的整体设计和基础构成。DataType 枚举是理解整个系统的关键。

在下一节中，我们将逐一深入分析 DataType 中定义的每一种数据类型，并探究它们在物理层面的具体实现。