第一阶段详细设计及任务分解

2025-06-05 20:16:44 +08:00 · 2025-06-05 20:16:44 +08:00 · 41e4973850
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+++ b/design/feature_one_stage_design.md
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+# 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, $type]
+```
+
+### 2.3 索引实现方案
+- 支持单字段索引
+- 实现B+树内存索引
+- 索引统计信息收集
+
+### 2.4 查询优化策略
+1. **选择率估算**
+   - 基于统计信息估算结果集大小
+2. **索引选择**
+   - 根据查询条件选择最优索引
+3. **执行计划缓存**
+   - 缓存高频查询的执行计划
+
+## 3. 事务支持
+### 3.1 功能目标
+实现ACID事务特性和WAL机制。
+
+### 3.2 事务架构
+```mermaid
+graph TD
+    A[Client Request] --> B{Transaction Manager}
+    B -->|开始事务| C[Transaction Context]
+    B -->|提交| D[WAL Writer]
+    B -->|回滚| E[Undo Log]
+    C --> F[Operation Buffer]
+    F --> G[Storage Engine]
+    D --> H[Log File]
+    E --> I[Rollback Handler]
+```
+
+### 3.3 WAL实现细节
+1. **日志结构**
+   - 事务ID
+   - 操作类型
+   - 前像和后像数据
+   - 校验和
+
+2. **写入策略**
+   - 组提交机制
+   - 日志缓冲区管理
+   - 日志文件滚动
+
+3. **恢复流程**
+   - 日志重放
+   - 未完成事务回滚
+   - 检查点处理
--- a/design/todo/00001_mongodb_protocol_support.md
+++ b/design/todo/00001_mongodb_protocol_support.md
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+# 00001: MongoDB协议完整实现
+
+## 目标
+实现MongoDB协议的OP_UPDATE、OP_DELETE、OP_COMMAND和OP_GET_MORE操作码支持。
+
+## 子任务分解
+### 1. OP_UPDATE实现 (00001-1)
+- 实现BSON更新操作符解析（$set, $inc等）
+- 处理文档更新逻辑
+- 支持多文档更新选项
+- 编写单元测试验证各种更新场景
+
+### 2. OP_DELETE实现 (00001-2)
+- 实现删除条件解析
+- 支持单/多文档删除模式
+- 实现删除结果统计
+- 编写删除性能测试
+
+### 3. OP_COMMAND实现 (00001-3)
+- 实现命令解析框架
+- 支持isMaster命令处理
+- 添加createCollection命令支持
+- 实现命令响应格式化
+
+### 4. OP_GET_MORE实现 (00001-4)
+- 实现游标管理模块
+- 处理分批数据获取
+- 添加游标超时清理机制
+- 验证大数据集分页功能
+
+## 依赖项
+- protocol/parser.go 的BSON解析能力
+- storage/engine.go 的存储操作接口
+
+## 验收标准
+1. 所有操作码通过单元测试
+2. 能够使用MongoDB驱动程序进行基本操作
+3. 协议文档完整记录所有实现细节
+4. 性能测试达到预期指标
--- a/design/todo/00002_query_enhancement.md
+++ b/design/todo/00002_query_enhancement.md
@ -0,0 +1,33 @@
+# 00002: 查询功能增强
+
+## 目标
+实现完整的查询条件解析、索引支持和查询优化器。
+
+## 子任务分解
+### 1. 查询条件解析 (00002-1)
+- 实现比较操作符（$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
--- a/design/todo/00003_transaction_support.md
+++ b/design/todo/00003_transaction_support.md
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+# 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