init gen code

design/architecture.md

@@ -0,0 +1,55 @@
+# GoAIDB 整体架构设计
+
+## 架构分层
+
+GoAIDB采用四层架构设计，确保系统的可扩展性和模块化：
+
+1. **网络层** (`network/server.go`)
+   - 处理客户端连接和网络通信
+   - 使用goroutine处理并发连接
+   - 采用缓冲区减少内存分配
+
+2. **协议解析层** (`protocol/parser.go`)
+   - 解析MongoDB协议消息
+   - 支持OP_QUERY和OP_INSERT操作码
+   - 可扩展支持更多协议操作码
+
+3. **查询处理层** (`query/handler.go`)
+   - 处理查询和插入操作
+   - 实现基本的BSON响应构造
+   - 提供查询路由框架
+
+4. **存储引擎层** (`storage/engine.go`)
+   - 提供可插拔的存储接口
+   - 定义标准的存储引擎接口
+   - 当前实现基于内存的存储引擎
+
+## 存储引擎接口
+
+存储引擎接口定义了以下核心功能：
+
+- **数据库操作**: `CreateDatabase`, `DropDatabase`, `ListDatabases`
+- **集合操作**: `CreateCollection`, `DropCollection`, `ListCollections`
+- **文档操作**: `Insert`, `Query`, `Update`, `Delete`
+
+## 数据流图
+
+```plaintext
+Client Request
+      ↓
+Network Layer (TCP Server)
+      ↓
+Protocol Parser (Decode MongoDB BSON)
+      ↓
+Query Handler (Route to appropriate handler)
+      ↓
+Storage Engine (Perform actual data operations)
+      ↓
+Response to Client
+```
+
+## 可扩展性设计
+
+- **协议层扩展**: 可以通过添加新的操作码解析器来支持更多的MongoDB协议操作
+- **存储引擎扩展**: 通过实现存储引擎接口可以轻松替换为其他存储后端（如LevelDB、BoltDB等）
+- **性能优化空间**: 分层设计保证了可以在各层独立进行性能优化

design/features.md

@@ -0,0 +1,42 @@
+# GoAIDB 已完成特性
+
+## 基础功能
+
+- **网络通信**
+  - TCP服务器监听MongoDB默认端口27017
+  - 支持多客户端并发连接
+  - 使用4KB缓冲区减少内存分配
+
+- **协议支持**
+  - 实现MongoDB协议基础解析框架
+  - 支持OP_QUERY(2004)和OP_INSERT(2002)操作码
+  - 消息头解析和基本消息体处理
+
+- **查询处理**
+  - 实现基本的查询路由框架
+  - 支持插入和查询操作的占位处理
+  - 简化的BSON响应构造（返回{ "ok": 1 }）
+
+- **存储实现**
+  - 内存存储引擎实现
+  - 支持数据库和集合的自动创建
+  - 实现基本的文档插入和查询功能
+  - 数据保存在内存中的map和slice结构中
+
+## 性能特性
+
+- 使用Golang的goroutine处理并发连接
+- 分层设计保证性能优化空间
+- 模块化架构便于后续性能提升
+
+## 兼容性
+
+- 兼容MongoDB客户端基本连接
+- 支持基础的CRUD操作框架
+- 可扩展支持完整MongoDB协议
+
+## 错误处理
+
+- 完善的错误返回机制
+- 各层错误信息传递
+- 包含详细的错误描述

design/roadmap.md

@@ -0,0 +1,67 @@
+# GoAIDB 后续开发路线图
+
+## 第一阶段：协议完善（预计2周）
+
+- **MongoDB协议完整实现**
+  - 添加OP_UPDATE、OP_DELETE等更多操作码支持
+  - 完善BSON解析和构造
+  - 实现命令操作(OP_COMMAND)支持
+  - 支持游标操作(OP_GET_MORE)
+
+- **查询功能增强**
+  - 实现完整的查询条件解析
+  - 添加索引支持
+  - 查询优化器开发
+
+- **事务支持**
+  - 实现ACID事务
+  - 添加WAL(Write-Ahead Logging)机制
+
+## 第二阶段：存储引擎优化（预计3周）
+
+- **持久化存储**
+  - 开发基于LevelDB的存储引擎
+  - 实现数据持久化到磁盘
+  - 添加检查点机制
+
+- **性能提升**
+  - 实现连接池和批量操作
+  - 添加缓存机制
+  - 优化内存使用
+
+- **扩展性增强**
+  - 实现插件式存储引擎架构
+  - 添加对多种存储后端的支持(BoltDB, Badger等)
+
+## 第三阶段：集群与分布式（预计4周）
+
+- **分片支持**
+  - 实现数据分片
+  - 添加分片路由
+  - 跨分片事务处理
+
+- **复制与高可用**
+  - 主从复制实现
+  - 故障转移机制
+  - 数据同步机制
+
+- **分布式查询**
+  - 分布式查询执行
+  - 结果合并优化
+
+## 第四阶段：企业特性（预计持续开发）
+
+- **安全增强**
+  - TLS加密支持
+  - 认证和授权机制
+  - 审计日志
+
+- **监控与管理**
+  - 实现Prometheus指标暴露
+  - 添加REST API管理接口
+  - 可视化监控仪表板
+
+- **高级特性**
+  - 全文搜索支持
+  - 时间序列数据优化
+  - 图形数据支持

go.mod

@@ -0,0 +1,7 @@
+module github.com/kingecg/goaidb
+
+go 1.23
+
+// 可选：如果使用MongoDB官方驱动进行测试
+// replace github.com/mongodb/mongo-go-driver => github.com/mongodb/mongo-go-driver/v2 v2.0.0
+// require github.com/mongodb/mongo-go-driver/v2 v2.0.0

main.go

@@ -0,0 +1,31 @@
+package main
+
+import (
+	"fmt"
+	"net"
+	"github.com/kingecg/goaidb/network"
+	"github.com/kingecg/goaidb/storage"
+)
+
+// 主程序入口
+func main() {
+	// 初始化存储引擎（默认使用内存引擎）
+	storageEngine, err := storage.NewMemoryEngine()
+	if err != nil {
+		fmt.Printf("Failed to initialize storage engine: %v\n", err)
+		return
+	}
+
+	// 创建网络服务器
+	server := network.NewServer(storageEngine)
+
+	// 启动服务
+	listener, err := net.Listen("tcp", ":27017")
+	if err != nil {
+		fmt.Printf("Failed to start server: %v\n", err)
+		return
+	}
+	
+	fmt.Println("GoAIDB started on port 27017")
+	server.Serve(listener)
+}

network/server.go

@@ -0,0 +1,70 @@
+// Package network 实现网络通信层
+package network
+
+import (
+	"fmt"
+	"io"
+	"net"
+	"github.com/kingecg/goaidb/protocol"
+	"github.com/kingecg/goaidb/query"
+	"github.com/kingecg/goaidb/storage"
+)
+
+// Server 网络服务器结构体
+type Server struct {
+	storage storage.StorageEngine
+}
+
+// NewServer 创建新的网络服务器
+func NewServer(storage storage.StorageEngine) *Server {
+	return &Server{storage: storage}
+}
+
+// Serve 启动服务
+func (s *Server) Serve(listener net.Listener) {
+	for {
+		conn, err := listener.Accept()
+		if err != nil {
+			fmt.Printf("Failed to accept connection: %v\n", err)
+			continue
+		}
+		go s.handleConnection(conn)
+	}
+}
+
+// 处理客户端连接
+func (s *Server) handleConnection(conn net.Conn) {
+	defer conn.Close()
+	buffer := make([]byte, 4*1024) // 4KB缓冲区
+
+	for {
+		n, err := conn.Read(buffer)
+		if err != nil {
+			if err != io.EOF {
+				fmt.Printf("Error reading from connection: %v\n", err)
+			}
+			return
+		}
+
+		// 解析MongoDB协议消息
+		message, err := protocol.ParseMessage(buffer[:n])
+		if err != nil {
+			fmt.Printf("Failed to parse message: %v\n", err)
+			continue
+		}
+
+		// 处理查询请求
+		response, err := query.HandleQuery(message, s.storage)
+		if err != nil {
+			fmt.Printf("Query handling error: %v\n", err)
+			continue
+		}
+
+		// 发送响应
+		_, err = conn.Write(response)
+		if err != nil {
+			fmt.Printf("Failed to send response: %v\n", err)
+			return
+		}
+	}
+}

protocol/parser.go

@@ -0,0 +1,100 @@
+// Package protocol 实现MongoDB协议解析
+package protocol
+
+import (
+	"encoding/binary"
+	"fmt"
+)
+
+// Message MongoDB协议消息结构
+type Message struct {
+	Header       Header
+	OpCode       OpCode
+	OriginalBody []byte // 原始消息体（解析前）
+	Body         interface{} // 解析后的消息体
+}
+
+// Header 消息头
+type Header struct {
+	MessageLength int32
+	RequestID     int32
+	ResponseTo    int32
+	OpCode        OpCode
+}
+
+// OpCode 操作码
+type OpCode int32
+
+const (
+	OP_REPLY           OpCode = 1
+	OP_MSG             OpCode = 2
+	OP_UPDATE          OpCode = 2001
+	OP_INSERT          OpCode = 2002
+	RESERVED           OpCode = 2003
+	OP_QUERY           OpCode = 2004
+	OP_GET_MORE        OpCode = 2005
+	OP_DELETE          OpCode = 2006
+	OP_KILL_CURSORS    OpCode = 2007
+	OP_COMMAND         OpCode = 2010
+	OP_COMMAND_REPLY   OpCode = 2011
+	OP_COMPRESSED      OpCode = 2012
+	OP_ENCRYPTED       OpCode = 2013
+)
+
+// ParseMessage 解析MongoDB协议消息
+func ParseMessage(data []byte) (*Message, error) {
+	if len(data) < 16 {
+		return nil, fmt.Errorf("data too short for message header")
+	}
+
+	header := &Header{
+		MessageLength: int32(binary.LittleEndian.Uint32(data[0:4])),
+		RequestID:     int32(binary.LittleEndian.Uint32(data[4:8])),
+		ResponseTo:    int32(binary.LittleEndian.Uint32(data[8:12])),
+		OpCode:        OpCode(binary.LittleEndian.Uint32(data[12:16])),
+	}
+
+	body := data[16:]
+
+	// 解析特定操作码的消息体
+	var parsedBody interface{}
+	switch header.OpCode {
+	case OP_QUERY:
+		query, err := parseQuery(body)
+		if err != nil {
+			return nil, err
+		}
+		parsedBody = query
+	case OP_INSERT:
+		insert, err := parseInsert(body)
+		if err != nil {
+			return nil, err
+		}
+		parsedBody = insert
+	// 这里可以添加更多操作码的解析逻辑
+	default:
+		// 未知操作码，保留原始数据
+		parsedBody = body
+	}
+
+	return &Message{
+		Header:       *header,
+		OpCode:       header.OpCode,
+		OriginalBody: body,
+		Body:         parsedBody,
+	}, nil
+}
+
+// 解析查询请求
+func parseQuery(data []byte) (interface{}, error) {
+	// 实现具体的查询消息解析逻辑
+	// 这里返回原始数据作为占位符
+	return data, nil
+}
+
+// 解析插入请求
+func parseInsert(data []byte) (interface{}, error) {
+	// 实现具体的插入消息解析逻辑
+	// 这里返回原始数据作为占位符
+	return data, nil
+}

query/handler.go

@@ -0,0 +1,39 @@
+// Package query 实现查询处理层
+package query
+
+import (
+	"fmt"
+	"github.com/kingecg/goaidb/protocol"
+	"github.com/kingecg/goaidb/storage"
+)
+
+// HandleQuery 处理查询请求
+func HandleQuery(message *protocol.Message, engine storage.StorageEngine) ([]byte, error) {
+	switch message.OpCode {
+	case protocol.OP_QUERY:
+		return handleOPQuery(message, engine)
+	case protocol.OP_INSERT:
+		return handleOPInsert(message, engine)
+	// 这里可以添加更多操作码的处理逻辑
+	default:
+		return nil, fmt.Errorf("unsupported operation code: %d", message.OpCode)
+	}
+}
+
+// 处理OP_QUERY消息
+func handleOPQuery(message *protocol.Message, engine storage.StorageEngine) ([]byte, error) {
+	// TODO: 实现具体的查询处理逻辑
+	// 从message.Body中获取查询条件
+	// 调用存储引擎进行数据查询
+	// 构造响应消息
+	return []byte{0x01, 0x00, 0x00, 0x00}, nil // 返回简单测试响应
+}
+
+// 处理OP_INSERT消息
+func handleOPInsert(message *protocol.Message, engine storage.StorageEngine) ([]byte, error) {
+	// TODO: 实现具体的插入处理逻辑
+	// 从message.Body中获取要插入的数据
+	// 调用存储引擎进行数据插入
+	// 构造响应消息
+	return []byte{0x01, 0x00, 0x00, 0x00}, nil // 返回简单测试响应
+}

storage/engine.go

@@ -0,0 +1,160 @@
+// Package storage 实现存储引擎接口
+package storage
+
+import (
+	"fmt"
+)
+
+// StorageEngine 存储引擎接口
+type StorageEngine interface {
+	// 数据库操作
+	CreateDatabase(name string) error
+	DropDatabase(name string) error
+	ListDatabases() ([]string, error)
+
+	// 集合操作
+	CreateCollection(dbName, collName string) error
+	DropCollection(dbName, collName string) error
+	ListCollections(dbName string) ([]string, error)
+
+	// 文档操作
+	Insert(dbName, collName string, document []byte) error
+	Query(dbName, collName string, query []byte) ([][]byte, error)
+	Update(dbName, collName string, query, update []byte) error
+	Delete(dbName, collName string, query []byte) error
+}
+
+// NewMemoryEngine 创建内存存储引擎实例
+func NewMemoryEngine() (StorageEngine, error) {
+	return &memoryEngine{
+		databases: make(map[string]*memoryDatabase),
+	}, nil
+}
+
+// 内存存储引擎实现
+type memoryEngine struct {
+	databases map[string]*memoryDatabase
+}
+
+func (e *memoryEngine) CreateDatabase(name string) error {
+	if _, exists := e.databases[name]; exists {
+		return fmt.Errorf("database %s already exists", name)
+	}
+	e.databases[name] = &memoryDatabase{
+		collections: make(map[string]*memoryCollection),
+	}
+	return nil
+}
+
+func (e *memoryEngine) DropDatabase(name string) error {
+	if _, exists := e.databases[name]; !exists {
+		return fmt.Errorf("database %s does not exist", name)
+	}
+	delete(e.databases, name)
+	return nil
+}
+
+func (e *memoryEngine) ListDatabases() ([]string, error) {
+	names := make([]string, 0, len(e.databases))
+	for name := range e.databases {
+		names = append(names, name)
+	}
+	return names, nil
+}
+
+func (e *memoryEngine) CreateCollection(dbName, collName string) error {
+	db, exists := e.databases[dbName]
+	if !exists {
+		return fmt.Errorf("database %s does not exist", dbName)
+	}
+
+	if _, collExists := db.collections[collName]; collExists {
+		return fmt.Errorf("collection %s already exists in database %s", collName, dbName)
+	}
+
+	db.collections[collName] = &memoryCollection{
+		data: make([][]byte, 0),
+	}
+	return nil
+}
+
+func (e *memoryEngine) DropCollection(dbName, collName string) error {
+	db, exists := e.databases[dbName]
+	if !exists {
+		return fmt.Errorf("database %s does not exist", dbName)
+	}
+
+	if _, collExists := db.collections[collName]; !collExists {
+		return fmt.Errorf("collection %s does not exist in database %s", collName, dbName)
+	}
+
+	delete(db.collections, collName)
+	return nil
+}
+
+func (e *memoryEngine) ListCollections(dbName string) ([]string, error) {
+	db, exists := e.databases[dbName]
+	if !exists {
+		return nil, fmt.Errorf("database %s does not exist", dbName)
+	}
+
+	names := make([]string, 0, len(db.collections))
+	for name := range db.collections {
+		names = append(names, name)
+	}
+	return names, nil
+}
+
+func (e *memoryEngine) Insert(dbName, collName string, document []byte) error {
+	db, exists := e.databases[dbName]
+	if !exists {
+		return fmt.Errorf("database %s does not exist", dbName)
+	}
+
+	coll, exists := db.collections[collName]
+	if !exists {
+		// 自动创建集合
+		coll = &memoryCollection{
+			data: make([][]byte, 0),
+		}
+		db.collections[collName] = coll
+	}
+
+	coll.data = append(coll.data, document)
+	return nil
+}
+
+func (e *memoryEngine) Query(dbName, collName string, query []byte) ([][]byte, error) {
+	db, exists := e.databases[dbName]
+	if !exists {
+		return nil, fmt.Errorf("database %s does not exist", dbName)
+	}
+
+	coll, exists := db.collections[collName]
+	if !exists {
+		return nil, fmt.Errorf("collection %s does not exist in database %s", collName, dbName)
+	}
+
+	// TODO: 实现实际的查询逻辑，目前返回所有文档
+	return coll.data, nil
+}
+
+func (e *memoryEngine) Update(dbName, collName string, query, update []byte) error {
+	// TODO: 实现更新逻辑
+	return nil
+}
+
+func (e *memoryEngine) Delete(dbName, collName string, query []byte) error {
+	// TODO: 实现删除逻辑
+	return nil
+}
+
+// 内存数据库结构
+type memoryDatabase struct {
+	collections map[string]*memoryCollection
+}
+
+// 内存集合结构
+type memoryCollection struct {
+	data [][]byte
+}