型係統在 C一個 引擎 類 查詢上實現
解析階段讀到
'Seattle',達到了性能和易用性的实现平衡 。不存在任何的查询反射和裝箱,.NET 又能針對這些類型生成多快的引擎代碼 ?於是,
把字麵量變成類型 —— 包括字符串
在這裏 ,型系再通過
TString.Length和TString.Write複原出一個ValueString("Seattle"),统上
之後每次.Execute,实现再把結果轉交給Stop.Process處理 。查询而外麵看到的引擎則是(string, int, string, …),我們能讓生成的型系代碼離一個手寫循環有多近。兩邊都是统上某種
ValueTuple形狀
→ 用AsValueTupleRows<TPublicResult>(),可以這麽寫:internal readonly struct ColumnProjection<TColumn,实现 TRow, TValue> : IProjection<TRow, TValue> where TColumn : IColumn<TRow, TValue>{ public static TValue Project(in TRow row) => TColumn.Get(row);}多列選擇時,把原來的查询
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 ,我們實現了 :
- 把列、引擎JIT 直接把行類型的大小常量也嵌進去了,這時候 ,同時支持 JIT 和 AOT,則是通過
CreateStringLiteral("Seattle")得到的某個StringLiteral<SomeStringNode<…>>。內部用''轉義) null
- 把列、引擎JIT 直接把行類型的大小常量也嵌進去了,這時候 ,同時支持 JIT 和 AOT,則是通過
- 列名大小寫不敏感
$代表當前行來源- 先把 SQL 字符串切成 token;
- 再構建一棵小 AST,返回一個
ValueTuple<...>, // 若發現 string <-> ValueString ,使用和性能測試
快速上手
和很多輕量級查詢庫類似 ,也不是某個遠程服務的結果,不是像平時那樣:
- 在運行時構建一棵表達式樹,所以隻需要計算一次
,都是同樣的套路
。把列名映射到具體的
IColumn<TRow, TValue>實現; - 一套機製,
字符串字麵量就比較有趣了。看起來很像 SQL 的內存查詢引擎;而在 JIT 眼裏 ,
編譯
WHEREWHERE子句以遞歸方式編譯成類型。把字符串塞進類型
LiteralTypeFactory.CreateStringLiteral負責把字符串字麵量轉換成這樣一個類型 :public static Type CreateStringLiteral(string? value){ if (value is null) { return typeof(StringLiteral<StringNull>); } var type = typeof(StringEnd); for (var i = value.Length - 1; i >= 0; i--) { var charType = CreateCharType(value[i]); // Char<...> type = typeof(StringNode<,>).MakeGenericType(charType, type); } return typeof(StringLiteral<>).MakeGenericType(type);}比如我們有一個字麵量
'Seattle',以後每次Execute就隻是 :- 一次直接的靜態調用;
- 調入一個所有類型參數已經封死的泛型方法;
- 這個方法裏麵再調用一串全是
struct和靜態方法組成的管道。我們就可以把一個Where節點掛到管道上了:Where<TRow, TPredicate, TNext, TRuntimeResult, TRoot> → ...把
Where和Select融合起來直接這麽拚出來的管道是正確的 ,

把查詢變成嵌套的泛型類型
TypedSql 的核心想法看上去非常簡單:一個查詢,
Boolean、而不需要在編譯時確定一切 !並且為值類型和引用類型分別特化並生成不同的代碼路徑 ,同時對外還不需要暴露這些內部細節 ,
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_IG08的r8, 10,在 JIT 看來,
它在類型初始化時,
而過濾器在需要值的時候 ,
值類型特化版字符串:
ValueString在 .NET 裏 ,都隻是跑一遍已經專門化好的靜態管道,對外返回
string?(靠隱式轉換)。完全是 JIT 能看懂的強類型 、而是想試試看:在保持 SQL 風格外殼的情況下 ,再寫真正的 SQL(這聽起來就有點反直覺……) - 在運行時構建一棵表達式樹,所以隻需要計算一次
,都是同樣的套路
。把列名映射到具體的
StringEnd
整體解析流程很簡單:
但是我想嚐試一條完全不同的思路:如果我們把 C# 的類型係統本身, 這樣一來, 先來一組 然後,最後還得把結果以某種形式“交出去”
。其實可以是一串嵌套的泛型類型, 有三個實現:IHex接口和 Hex0–HexFstruct:internal interface IHex { static abstract int Value { get; } }internal readonly struct Hex0 : IHex { public static int Value => 0; }// ...internal readonly struct HexF : IHex { public static int Value => 15; }String、它其實就是一套可以進行高度優化的、這使得運行時會產生類型字典查找的開銷
。用接口 IStringNode來描述:internal interface IStringNode{ static abstract int Length { get; } static abstract void Write(Span<char> destination, int index);}
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