应用Druid解析SQL获取查询表字段、参数信息

业务需求：输入一条SQL，解析出对应的结果表字段列表与参数列表。

select t.id,t.name,date_format(update_time,'%Y-%m') as update_month
from t_user t
where t.account=#{account:varchar};

解析后需获得：

结果字段信息：id，name，update_month
涉及的表：t_user（别名>t）
参数信息：account
格式化处理后的SQL语句： select t.id,t.name,date_format(update_time,‘%Y-%m’) as update_month from t_user t where t.account=?;
…

因为输入的SQL复杂度不一，可能存在子查询和连表查询，所以想借用轮子，再自己定制需要的部分。调研了几个SQL Parser，结合当前项目，还是选择了开源的druid sql parser。

Druid是Java语言中最好的数据库连接池。提供强大的监控和扩展功能。其中，SQL Parser是Druid的一个重要组成部分，可用来实现防御SQL注入（WallFilter）、合并统计没有参数化的SQL(StatFilter的mergeSql)、SQL格式化、分库分表。
https://github.com/alibaba/druid
https://github.com/alibaba/druid/wiki/SQL-Parser

Druid的sql parser是目前支持各种数据语法最完备的SQL Parser。目前对各种数据库的支持如下：

数据库	DML	DDL
odps	完全支持	完全支持
mysql	完全支持	完全支持
postgresql	完全支持	完全支持
oracle	支持大部分	支持大部分
sql server	支持常用的	支持常用的ddl
db2	支持常用的	支持常用的ddl
hive	支持常用的	支持常用的ddl

对于本文中的业务场景，是支持。

Druid SQL Parser分三个模块：Parser、AST、Visitor。Parser将SQL文本解析为AST语法树，Visitor有遍历AST的能力。
在本文中因为输入的是相对规范的sql语法，Parser可以完全解析为需要的语法树。所以后续只需要自定义Visitor来获取需要的信息。
其中有提供SQLASTParameterizedVisitor（重点在：参数等）、SchemaStatVisitor（重点在：数据表关系、排序、分组等）等来获取AST的信息。因为没有整合开头所需的内容数据，所以本文自定义了一个。

注意：不要直接继承SQLASTParameterizedVisitor、SchemaStatVisitor这些已经实现SQLASTVisitor接口的类，因为会导致执行顺序偏差，反正在测试时，发现参数解析出现了丢失情况。

解析获得的结果类：

@Data
public class CustomSQLParser {/*** 格式化SQL语句*/private String formatSql;/*** 预处理后SQL语句*/private String prepareSql;/*** 涉及的表信息 tableName、tableAlias*/private List<CustomTable> tables;/*** 查询获得的结果字段信息 column、columnAlias、dataType*/private List<CustomColumn> columns;/*** 参数信息 paramName、paramType、expr、operation*/private List<CustomParameter> parameters;/*** 参数名称*/private List<String> parameterNames;
}

自定义Visitor

@Data
public class CustomSQLASTVisitor implements SQLASTVisitor {public static final Pattern PARAMETER_PATTERN = Pattern.compile("[#\\$]\\{(\\w+)(?::(\\w+))?\\}");protected List<SQLSelectItem> selectItems = new ArrayList<>();protected List<CustomTable> selectTables = new ArrayList<>();protected List<CustomColumn> selectColumns = new ArrayList<>();protected List<String> parameterNames = new ArrayList<>();protected List<CustomParameter> parameters = new ArrayList<>();protected List<String> columnNames = new ArrayList<>();protected Map<String, String> opera = new HashMap<>();@Overridepublic void endVisit(SQLSelectQueryBlock x) {computeCustomColumnBeans();}@Overridepublic boolean visit(SQLExprTableSource sqlExprTableSource) {selectTables.add(new CustomTable(sqlExprTableSource));return false;}@Overridepublic boolean visit(SQLCharExpr sqlCharExpr ) {parserParameter(sqlCharExpr.toString());return false;}@Overridepublic boolean visit(SQLSelectItem sqlSelectItem) {selectItems.add(sqlSelectItem );return false;}@Overridepublic boolean visit(SQLVariantRefExpr sqlVariantRefExpr) {parserParameter(sqlVariantRefExpr.getName());return false;}@Overridepublic void endVisit(SQLBinaryOpExpr sqlBinaryOpExpr) {parserWhereParam(sqlBinaryOpExpr);this.parameters.forEach(p->{if(opera.containsKey(p.getExpr())){p.setOperation(opera.get(p.getExpr()));}});}protected void parserParameter(String expr) {Matcher matcher = PARAMETER_PATTERN.matcher(expr);if (matcher.find()) {String field = matcher.group(1);String fieldType = matcher.group(2);parameterNames.add(field);parameters.add(new CustomParameter(field, fieldType, expr));}}protected void computeCustomColumnBeans() {selectItems.forEach(item -> {String alias = item.getAlias();CustomColumn curColumn = null;if (item.getExpr() instanceof SQLIdentifierExpr) {SQLIdentifierExpr expr = (SQLIdentifierExpr) item.getExpr();curColumn = new CustomColumn(selectTables.get(0).getTableName(), selectTables.get(0).getTableAlias(), expr.getName(), alias);} else if (item.getExpr() instanceof SQLAllColumnExpr) {SQLAllColumnExpr expr = (SQLAllColumnExpr) item.getExpr();curColumn = new CustomColumn(selectTables.get(0).getTableName(), selectTables.get(0).getTableAlias(), expr.toString(), alias);} else if (item.getExpr() instanceof SQLMethodInvokeExpr) {SQLMethodInvokeExpr expr = (SQLMethodInvokeExpr) item.getExpr();curColumn = new CustomColumn(selectTables.get(0).getTableName(), selectTables.get(0).getTableAlias(), expr.toString(), alias);} else if (item.getExpr() instanceof SQLPropertyExpr) {SQLPropertyExpr expr = (SQLPropertyExpr) item.getExpr();curColumn = new CustomColumn(getTableNameByAlias(expr.getOwnerName()), expr.getOwnerName(), expr.getName(), item.getAlias());}if (null != curColumn) {selectColumns.add(curColumn);columnNames.add(!StringUtils.isNullOrEmpty(curColumn.getColumnAlias()) ? curColumn.getColumnAlias() : curColumn.getColumn());}});}/*** 根据查询表别名获取查询表名** @param alias 查询表别名* @return 查询表名*/protected String getTableNameByAlias(String alias) {return getTableByAlias(alias).map(CustomTable::getTableName).orElse(null);}/*** 根据查询表别名获取查询表** @param alias 查询表别名* @return 查询表*/protected Optional<CustomTable> getTableByAlias(String alias) {return selectTables.stream().filter(table -> alias.equals(table.getTableAlias())).findFirst();}/*** 解析Where中的参数** @param sqlBinaryOpExpr*/protected void parserWhereParam(SQLBinaryOpExpr sqlBinaryOpExpr) {SQLExpr right = sqlBinaryOpExpr.getRight();SQLExpr left = sqlBinaryOpExpr.getLeft();if (left instanceof SQLIdentifierExpr || left instanceof SQLVariantRefExpr|| left instanceof SQLPropertyExpr) {Matcher matcher = PARAMETER_PATTERN.matcher(sqlBinaryOpExpr.toString());if (matcher.find()) {String expr = matcher.group();opera.put(expr, sqlBinaryOpExpr.getOperator().getName());}} else if(left instanceof SQLBinaryOpExpr){Matcher matcherRight = PARAMETER_PATTERN.matcher(right.toString());if (matcherRight.find()) {String expr = matcherRight.group();opera.put(expr, ((SQLBinaryOpExpr) right).getOperator().getName());}SQLExpr leftSubRight = ((SQLBinaryOpExpr) left).getRight();// 解析右边System.out.println("leftSubRight.toString():" + leftSubRight.toString());Matcher matcherLeftSubRight = PARAMETER_PATTERN.matcher(leftSubRight.toString());if (matcherLeftSubRight.find()) {String expr = matcherLeftSubRight.group();opera.put(expr, ((SQLBinaryOpExpr) leftSubRight).getOperator().getName());}SQLExpr leftSubLeft = ((SQLBinaryOpExpr) left).getLeft();if (leftSubLeft instanceof SQLBinaryOpExpr) {parserWhereParam((SQLBinaryOpExpr) leftSubLeft);}Matcher matcherLeftSubLeft = PARAMETER_PATTERN.matcher(leftSubLeft.toString());if (matcherLeftSubLeft.find()) {String expr = matcherLeftSubLeft.group();opera.put(expr, ((SQLBinaryOpExpr) leftSubLeft).getOperator().getName());}}}
}

使用

SQLStatement statement = SQLUtils.parseSingleStatement(sql, DbType.mysql);
CustomSQLASTVisitor visitor = new CustomSQLASTVisitor();statement.accept(visitor);