连接数据孤岛:Apache Calcite，一站式SQL查询与优化框架

在当今的数据时代，数据孤岛现象普遍存在，不同数据源和处理引擎之间的连接与交互成为一大挑战。Apache Calcite，作为一个强大的开源动态数据管理框架，扮演着连接这些孤岛的桥梁角色，提供了一站式的SQL查询与优化解决方案。

1. Calcite背景： Apache Calcite（官网）具备典型数据库管理系统的多项功能，包括SQL解析、校验、查询优化、SQL生成及数据连接查询等。与数据库管理系统不同，Calcite不存储元数据和基本数据，也不完全包含处理数据的算法，这使得它能够成为多个数据存储位置和多种数据处理引擎之间调解的理想选择。

Calcite的主要工作是将SQL语句解析成抽象语法树（AST），并根据规则或成本对AST进行优化，最后将优化后的AST推送给数据处理引擎执行。

2. Calcite适配器： Calcite通过Schema adapters与不同类型的数据源进行交互。一个schema adapter允许Calcite读取特定类型的数据，并将其呈现为schema中的表格。

Calcite默认支持的schema adapters包括但不限于：

为了适配各类数据源，Calcite需要添加适配器进行对接。适配程度和适配器的完善程度相关，例如JDBC adapter目前只能下推scan操作到底层JDBC源，其他操作无法下推。

3. Calcite自定义适配器： 自定义适配器需要定义schema、schema factory、table和enumerator。具体步骤如下：

1. 定义schema，构建适配器schema类，并实现SchemaFactory、Table、TableScan等接口。
2. 实现Table，表示某种类型的表，并实现TableFactory接口。
3. 实现SQL到DQL/DML/DDL的转换，并实现QueryableTable、FilterableTable（或者ProjectableFilterableTable）、ModifiableTable等接口。若需处理流式数据，则需实现StreamableTable接口。
4. 如需自定义字段类型，需实现RelDataTypeSystem接口。

4. SQL方言转换： Calcite支持接收和自定义SQL方言，目前有许多实现SqlDialect方言类接口的类。自定义方言类需要继承SqlDialect接口，并在SqlDialectFactoryImpl、SqlDialect中添加对应case。

5. 方言转换Demo： 通过demo可以看到，经过不同方言类转换得到的SQL各不相同，通过debug sqlNode.toSqlString方法可以观察SQL组装的过程。

总结： Apache Calcite以其卓越的适配能力和查询优化技术，成为了连接不同数据源和处理引擎的桥梁。它不仅支持多种数据源的适配，还允许自定义适配器和SQL方言，使得Calcite成为一个灵活、强大的一站式SQL查询与优化框架。随着数据环境的日益复杂，Calcite的价值和应用将更加广泛。

参考资料：

• Apache Calcite官网 https://calcite.apache.org/