💻 深耕数据库内核架构设计与开发十余年，曾主导多款高性能分布式数据库内核研发，攻克高并发、低延迟等核心技术难题。现倾力打造《从零手写数据库》系列教程，首次系统性公开数据库内核源码级实现细节！

一、概述 

物理执行计划是一个树形结构，它由一系列操作符节点组成，每个操作符对应一个具体的运算步骤。每一个操作符对应执行计划中的一个节点，它包括操作对应的方法，以及操作输入的数据。操作符的类型有扫描操作符，联接操作符，投影操作符，选择操作符等，当然还有其它一些操作，如排序去重、分组聚合等，这些待后面再实现。

二、操作函数 

每个操作符节点都应该包含一组统一的操作函数，也就是实现它的方法，每个操作的实现方法有多种，所以在此处以函数指针的方式来定义，在物理计划中根据实际情况采用对应的方法。

typedef struct PlanNode
{
    NodeType      type;
    ExecStateInfo *execInfo;
}PlanNode;

这一组操作函数在executor.h中定义如下，也是该操作实现的算法，目前含有三个接口：

• execNodeProc，操作符执行主函数；
• execNodeReProc，操作符重置函数，经过重置后可以重新开始；
• execNodeEndProc，操作符执行结束函数，在此处可以进行资源释放等操作。

typedef struct ExecStateInfo
{
    execNodeProcFunc execNodeProc;
    execNodeProcFunc execNodeReProc;
    execNodeProcFunc execNodeEndProc;
}ExecStateInfo;

每个函数通过函数指针的定义，它们都有统一的入参和返回值。

typedef Node* (*execNodeProcFunc)(Node *planNode);

三、扫描操作 

查找一张数据表的数据，有多种具体的操作方式，比如：顺序扫描，顺序读取全部表数据；索引扫描，在索引中查找，快速定位数据位置。

扫描操作节点定义如下：

typedef struct ScanNode
{
    PlanNode    planInfo;
    Node        *tblRefInfoNode;
    ScanInfo    *scanInfo;
}ScanNode;

结构成员含义：

• tblRefInfoNode，扫描的数据源表信息；
• scanInfo，扫描相关信息，如扫描的起始位置等。

四、联接操作 

处理两张表的联接时，可以选择多种算法进行实现，比如：

• 嵌套循环，类似于两层循环，外层遍历外表，内层遍历内表，在内循环中查找匹配项；
• 哈希联接，将其中的小表的连接属性列构造哈希表，遍历大表数据，依次在哈希表中查找匹配项；
• 归并连接，通过对两张数据表的连接属性列分别进行排序，然后通过合并来查找匹配项。

嵌套循环方式是最简单的一种，对于两个小规模的数据表来讲，它的效率是非常高的，这里先来实现它。

typedef struct NestLoopNode
{
    PlanNode        planInfo;
    JoinType        joinType;
    Node            *parserNode;
    Node            *leftplan;
    Node            *rightplan;
    Node            *joinExpr;
    Node            *lresult;
    Node            *rresult;
}NestLoopNode;

结构成员说明：

• joinType， 联接类型；
• parserNode，联接对应的解析树；
• leftplan，联接执行节点的左子节点，也就是外层表；
• rightplan，联接执行节点的右子节点，也就是内层表；
• joinExpr，联接表达式执行子计划树；
• lresult，外层表执行结果；
• rresult，内层表执行结果；

五、投影操作 

投影操作是关系代数中的一个基本操作，也就是在结果集中选出目标列对应的那些列的值。

typedef struct ProjectNode
{
    PlanNode      planInfo;
    Node          *targetList;
    Node          *subNode;
}ProjectNode;

成员介绍：

• targetList，目标属性列表；
• subNode，子执行计划节点，由它返回结果集。

六、选择操作 

选择操作就是过滤掉不符合条件的数据行，它会将结果代入表达式进行计算。

typedef struct SelectNode
{
    PlanNode        planInfo;
    Node            *expr;
    Node            *subNode;
    Node            *resultList;    
}SelectNode;

成员介绍：

• expr，表达式信息；
• subNode，子执行计划节点，由它返回结果集；
• resultList，记录结果集信息。

七、总结 

本节新增内容在exam_47目录下，在node.h中定义。

【手写数据库核心揭秘系列】第73讲 物理执行计划介绍

【手写数据库核心揭秘系列】第72讲 3步搞定多表查询列冲突：揭秘目标列检查的底层逻辑！

【手写数据库核心揭秘系列】第71讲 3步拆解 SELECT * 底层逻辑：揭秘目标列处理的代码级实现！