From 41e49738504980dc3a2d3693f2a7bb0104bd7d52 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: kingecg Date: Thu, 5 Jun 2025 20:16:44 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E7=AC=AC=E4=B8=80=E9=98=B6=E6=AE=B5=E8=AF=A6?= =?UTF-8?q?=E7=BB=86=E8=AE=BE=E8=AE=A1=E5=8F=8A=E4=BB=BB=E5=8A=A1=E5=88=86?= =?UTF-8?q?=E8=A7=A3?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- design/feature_one_stage_design.md | 102 ++++++++++++++++++ design/todo/00001_mongodb_protocol_support.md | 39 +++++++ design/todo/00002_query_enhancement.md | 33 ++++++ design/todo/00003_transaction_support.md | 33 ++++++ 4 files changed, 207 insertions(+) create mode 100644 design/feature_one_stage_design.md create mode 100644 design/todo/00001_mongodb_protocol_support.md create mode 100644 design/todo/00002_query_enhancement.md create mode 100644 design/todo/00003_transaction_support.md diff --git a/design/feature_one_stage_design.md b/design/feature_one_stage_design.md new file mode 100644 index 0000000..1f4a31e --- /dev/null +++ b/design/feature_one_stage_design.md @@ -0,0 +1,102 @@ +# GoAIDB 第一阶段功能设计文档 + +## 概述 +本文档描述了GoAIDB第一阶段需要实现的核心功能设计,包括MongoDB协议扩展、查询功能增强和事务支持三个主要部分。 + +## 1. MongoDB协议扩展 +### 1.1 功能目标 +实现MongoDB兼容协议的完整操作码支持,包括OP_UPDATE、OP_DELETE、OP_COMMAND和OP_GET_MORE。 + +### 1.2 架构设计 +```mermaid +graph TD + A[Protocol Layer] --> B(Parser Module) + B --> C{Operation Type} + C -->|OP_UPDATE| D[Update Handler] + C -->|OP_DELETE| E[Delete Handler] + C -->|OP_COMMAND| F[Command Handler] + C -->|OP_GET_MORE| G[Cursor Handler] + D --> H[Storage Engine] + E --> H + F --> H + G --> H +``` + +### 1.3 关键实现点 +1. **BSON解析优化** + - 支持嵌套文档解析 + - 实现二进制类型处理 + - 添加日期类型支持 + +2. **命令操作处理** + - 实现isMaster命令 + - 支持createCollection命令 + - 命令响应格式化 + +3. **游标管理** + - 游标缓存实现 + - 游标超时机制 + - 游标清理策略 + +## 2. 查询功能增强 +### 2.1 功能目标 +实现完整的查询条件解析、索引支持和查询优化。 + +### 2.2 查询解析器设计 +```mermaid +graph TD + A[Query String] --> B{Parser} + B --> C[Comparison Operators] + B --> D[Logical Operators] + B --> E[Element Operators] + C --> F[$eq, $ne, $gt, ...] + D --> G[$and, $or, $not] + E --> H[$exists, $type] +``` + +### 2.3 索引实现方案 +- 支持单字段索引 +- 实现B+树内存索引 +- 索引统计信息收集 + +### 2.4 查询优化策略 +1. **选择率估算** + - 基于统计信息估算结果集大小 +2. **索引选择** + - 根据查询条件选择最优索引 +3. **执行计划缓存** + - 缓存高频查询的执行计划 + +## 3. 事务支持 +### 3.1 功能目标 +实现ACID事务特性和WAL机制。 + +### 3.2 事务架构 +```mermaid +graph TD + A[Client Request] --> B{Transaction Manager} + B -->|开始事务| C[Transaction Context] + B -->|提交| D[WAL Writer] + B -->|回滚| E[Undo Log] + C --> F[Operation Buffer] + F --> G[Storage Engine] + D --> H[Log File] + E --> I[Rollback Handler] +``` + +### 3.3 WAL实现细节 +1. **日志结构** + - 事务ID + - 操作类型 + - 前像和后像数据 + - 校验和 + +2. **写入策略** + - 组提交机制 + - 日志缓冲区管理 + - 日志文件滚动 + +3. **恢复流程** + - 日志重放 + - 未完成事务回滚 + - 检查点处理 \ No newline at end of file diff --git a/design/todo/00001_mongodb_protocol_support.md b/design/todo/00001_mongodb_protocol_support.md new file mode 100644 index 0000000..5b6639e --- /dev/null +++ b/design/todo/00001_mongodb_protocol_support.md @@ -0,0 +1,39 @@ +# 00001: MongoDB协议完整实现 + +## 目标 +实现MongoDB协议的OP_UPDATE、OP_DELETE、OP_COMMAND和OP_GET_MORE操作码支持。 + +## 子任务分解 +### 1. OP_UPDATE实现 (00001-1) +- 实现BSON更新操作符解析($set, $inc等) +- 处理文档更新逻辑 +- 支持多文档更新选项 +- 编写单元测试验证各种更新场景 + +### 2. OP_DELETE实现 (00001-2) +- 实现删除条件解析 +- 支持单/多文档删除模式 +- 实现删除结果统计 +- 编写删除性能测试 + +### 3. OP_COMMAND实现 (00001-3) +- 实现命令解析框架 +- 支持isMaster命令处理 +- 添加createCollection命令支持 +- 实现命令响应格式化 + +### 4. OP_GET_MORE实现 (00001-4) +- 实现游标管理模块 +- 处理分批数据获取 +- 添加游标超时清理机制 +- 验证大数据集分页功能 + +## 依赖项 +- protocol/parser.go 的BSON解析能力 +- storage/engine.go 的存储操作接口 + +## 验收标准 +1. 所有操作码通过单元测试 +2. 能够使用MongoDB驱动程序进行基本操作 +3. 协议文档完整记录所有实现细节 +4. 性能测试达到预期指标 \ No newline at end of file diff --git a/design/todo/00002_query_enhancement.md b/design/todo/00002_query_enhancement.md new file mode 100644 index 0000000..0677b77 --- /dev/null +++ b/design/todo/00002_query_enhancement.md @@ -0,0 +1,33 @@ +# 00002: 查询功能增强 + +## 目标 +实现完整的查询条件解析、索引支持和查询优化器。 + +## 子任务分解 +### 1. 查询条件解析 (00002-1) +- 实现比较操作符($eq, $ne, $gt等) +- 支持逻辑操作符($and, $or, $not) +- 添加元素操作符($exists, $type) +- 开发查询解析器单元测试 + +### 2. 索引实现 (00002-2) +- 设计内存索引结构 +- 实现单字段索引创建和维护 +- 添加索引统计信息收集 +- 验证索引查询性能提升 + +### 3. 查询优化器 (00002-3) +- 实现选择率估算模块 +- 开发索引选择算法 +- 添加执行计划缓存 +- 编写查询性能对比测试 + +## 依赖项 +- query/handler.go 的查询处理框架 +- storage/engine.go 的索引存储接口 + +## 验收标准 +1. 查询解析器支持所有基本操作符 +2. 索引实现显著提升查询性能 +3. 查询优化器能选择最优执行计划 +4. 完整的文档记录所有实现细节 \ No newline at end of file diff --git a/design/todo/00003_transaction_support.md b/design/todo/00003_transaction_support.md new file mode 100644 index 0000000..372d325 --- /dev/null +++ b/design/todo/00003_transaction_support.md @@ -0,0 +1,33 @@ +# 00003: 事务支持 + +## 目标 +实现ACID事务特性和WAL(Write-Ahead Logging)机制。 + +## 子任务分解 +### 1. 事务管理器 (00003-1) +- 实现事务上下文管理 +- 开发多语句事务处理 +- 添加事务隔离级别支持 +- 编写事务并发测试 + +### 2. WAL实现 (00003-2) +- 设计事务日志格式 +- 实现日志写入和刷盘 +- 开发日志恢复机制 +- 验证崩溃恢复能力 + +### 3. 原子更新 (00003-3) +- 实现操作缓冲区 +- 添加undo/redo支持 +- 开发原子提交协议 +- 验证数据一致性 + +## 依赖项 +- storage/engine.go 的存储操作接口 +- network/server.go 的连接管理 + +## 验收标准 +1. 支持完整的ACID特性 +2. WAL机制能保证数据持久性 +3. 崩溃恢复测试通过所有场景 +4. 文档完整记录事务实现细节 \ No newline at end of file