PL 的架构

PL 引擎（PL Engine）和 SQL 引擎（SQL Engine）可以交互工作。SQL 可以直接访问 PL 引擎，例如 SQL 语句可以使用用户自定义函数。PL 可以通过 SPI 接口访问 SQL 引擎，进行表达式计算和执行 SQL 语句。

两者的交互关系如下图所示：

PL Engine 由六个模块组成，分别是 Parser、Resolver、Code Generator、Compiler、Executor 和 PL Cache，其中 Parser、Resolver、Code Generator 和 Compiler 构成了一个完整的 PL 编译流程。如下图所示：

• Parser（语法解析器）

  Parser 用于分析 PL 语法并生成语法树（Parse Tree）。PL 引擎和 SQL 引擎各自实现了单独的 Parser，但是两个 Parser 尽量不做冗余的工作。在 seekdb 中，一个查询串首先进入 PL Parser 进行解析，如果发现是 SQL 语句则交由 SQL 引擎进行解析。

• Resolver（语义解析器）

  Resolver 用于进行语义分析，例如检查变量作用域、静态 SQL 中数据对象的 Schema 等，并为每一条 PL 语句生成对应的抽象语法树 AST 结构以及全局的 AST 结构。AST 存储了 PL 定义的基本信息和生成的全局符号表、全局标签表、全局异常表等信息。每一条语句的 AST 里面则记录了指向这些全局表的逻辑信息。

• Code Generator（代码生成器）

  Code Generator 使用 LLVM 提供的接口对 AST 进行进一步的翻译，把 AST 树翻译成 IR 中间码。IR 码可以用来核对检验翻译过程是否正确。

• Compiler（编译器）

  Compiler 通过即时编译 JIT 把 IR 码生成机器码，输出为可执行的 PL 对象。

• Executor（执行器）

  Executor 根据编译出的 PL 可执行对象和输入参数构造执行环境，并调用函数指针，得到函数结果。

• PL Cache（执行计划缓存模块）

  PL Cache 是 PL Engine 的内部机制，PL Engine 对外提供统一的通过 ID 执行 Procedure 或 Function 的接口，外部不必了解 PL 的缓存机制，只需通过 PL Engine 执行 PL 即可。PL Cache 是一个 Hash 表，通过 Key（Procedure 或 Function 的 ID）查找到 Value（PL 执行对象），并通过访问 Schema 检查 PL 可执行对象的有效性，如果失效则立即删除。PL Cache 用于避免每一次都重新编译 PL，可以提升 PL 的执行效率，所以对于匿名块（Anonymous Block）就没有使用 Cache 的必要。

PL Engine 对外提供 Execute 接口，其参数包括 PL ID、执行参数 params、执行环境 Context 和执行结果 Result（仅对 Function 有效）。首先根据 ID 在 PL Cache 查找是否有编译好的 PL 可执行对象，如果有则进一步检查 Version 是否可用。如果 PL Cache 中没有可用的 PL 可执行对象，则调用编译流程进行编译，编译后的结果缓存在 PL Cache 中，并交给 Executor 执行。编译的结果是一段二进制代码的内存地址，Executor 将这段内存地址转成一个函数指针，并传入执行参数和执行环境运行得到结果。