设计问题 - 为业务计算生成 SQL 查询答案

【问题标题】：Design Problem - Generating SQL Queries for business calculations设计问题 - 为业务计算生成 SQL 查询
【发布时间】：2010-12-10 09:11:03
【问题描述】：

我们有一个应用程序，允许用户输入表达式以对数据库表的字段执行计算。计算允许各种类型的函数（数学、逻辑、字符串、日期等）。例如 MAX(col1, col2, col3)。请注意，这些表达式可能会因嵌套函数而变得复杂。例如 IF(LENGTH(StringColumn)=0, MAX(col1, col2, 32), MIN(col1, col2, col3)) > LENGTH(col2)

我们实现这一点的一种方法是使用 java cc 解析器来解析用户输入的表达式，然后生成树型数据结构。然后在 java 中解析树，并为表达式中使用的每个函数生成 sql 查询。最后，在为每个用户输入的表达式生成查询之后，java 使用简单的数据库调用来执行这个查询。

这个框架的一个主要问题是数据库问题要在java中处理。数据库问题是指一些数据库限制或任何性能优化。 Microsoft SQL Server 的一个数据库限制是只允许 10 个嵌套的 CASE WHEN 语句。这意味着在解析 java 代码时需要估计查询字符串在翻译之前有多少个 CASE WHEN。同样，如果要进行任何 sql 性能优化，在 java 中处理它们根本不合逻辑。

有人知道解决这个问题的更好的设计方法吗？

【问题讨论】：

标签： java sql

【解决方案1】：

让您的用户使用 SQL 查询数据库，而不是重新实现一种非常类似于 SQL 的语言来转换为 SQL。

【讨论】：

这是软件提供的功能。软件用户的技术水平不足以了解 SQL 语言。他们正在提供我上面提到的业务功能。例如MAX(column1,column2) 等数学函数。然后需要将这些函数转换为 sql 查询，然后执行预期的计算。
你的语言比SQL还复杂！您甚至很少看到开发人员写像IF(LENGTH(StringColumn)=0, MAX(col1, col2, 32), MIN(col1, col2, col3)) > LENGTH(col2) 这样的东西，但您的“业务用户”正在写它。如果他们能写，他们就可以写 SQL！他们甚至不必学习专有语言；他们受益于数十年的文档、示例和工具。我希望您在指定应用程序时至少游说反对创建此系统。
我不是设计应用程序规范的功能团队的一员。鉴于我提到的需要提供功能，您认为有没有更好的方法来实现此功能。

【解决方案2】：

我会研究 Hibernate 和它的 HQL 查询语言。

作为对上述海报的回应，我认为让您的用户直接使用 SQL 查询数据库是个坏主意，因为您将面临 SQL 注入攻击。

【讨论】：

这些不是休眠映射对象。应用程序提供的功能是允许用户对表中的数据进行计算。正如我所提到的，计算意味着业务功能。用户可以输入表达式，然后由软件解析以执行预期的计算。此过程的输出是另一个包含计算数据的数据表。
您可以允许直接 SQL 访问，而无需打开自己的注入。这就是数据库模型的几层专用——访问控制、外部视图。您创建只读视图，或者不授予他们连接的用户修改不应修改的内容的权限。

【解决方案3】：

前段时间我写了一个带有动态过滤例程的java小程序，在那里我将sql语句转换为javascript语句并使用javascripts exec函数执行它们

【讨论】：

“使用 javascripts exec 函数执行”是什么意思？查询需要针对数据库运行。

【解决方案4】：

您可以查看 JPA 2.0 Criteria API 或 Hibernate Criteria API

JPA 2.0 提供了所谓的 Criteria API (http://stackoverflow.com/questions/2602757/creating-queries-using-criteria-api-jpa-2-0)
Hibernate 有自己的 Criteria API（甚至在 JPA 2.0 之前） - 但它与 JPA 2.0 Criteria API 不同。 (http://www.ibm.com/developerworks/java/library/j-typesafejpa/)

这两个 Criteria API 的目的是提供一种在运行时创建 sql 查询的方法，这种方法比连接字符串更令人愉快。 (http://docs.jboss.org/hibernate/core/3.3/reference/en/html/querycriteria.html)

（JPA 2.0 Critiera API 有一个额外的功能，它提供了某种代码生成，这使得以节省编译时间的方式编写查询成为可能。（http://docs.jboss.org/hibernate/core/ 3.3/reference/en/html/querycriteria.html))

【讨论】：

计算将在不是休眠映射对象的数据库表上执行。因此这种可能性不成立对吧？

【解决方案5】：

我能想到的另一种方法是寻找数据库支持的语言识别器（在我的例子中是 Oracle）。类似于我们目前在 java 中使用的（即 javacc），如果数据库支持类似的框架，则可以解析中间字符串并将其转换为 sql 查询。我在这里引用的中间字符串与用户输入的字符串相似，但可能完全相同（例如，列名可以转换为实际的物理列名）。

对这种方法有什么想法（优点和缺点）？此外，对于 Oracle 中的语言识别器的任何建议，我们将不胜感激。

谢谢。

【讨论】：