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行为约定

语言: English | 简体中文

值与谓词

  • 整数为有符号 64 位值，溢出会引发错误；
  • INT64 可拓宽为 FLOAT64；不存在其他隐式类型转换；
  • 谓词使用 SQL 三值逻辑（three-valued logic）；
  • WHERE 和连接条件只保留 TRUE；
  • 除 IS NULL/IS NOT NULL 外，与 NULL 的比较均返回未知；
  • 升序默认将空值置于末尾，降序默认将空值置于开头；
  • 没有 ORDER BY 时不规定结果顺序。

名称与分组

  • 关键字不区分大小写，并保留标识符的原始拼写；
  • 拒绝未限定且存在歧义的列；
  • 显式表别名会隐藏基础表名；
  • * 按表/作用域顺序展开；
  • ORDER BY 可以引用输出别名；
  • 非聚合的选中列必须在结构上被 GROUP BY 覆盖；
  • WHERE、连接谓词和 GROUP BY 中禁止使用聚合；
  • 拒绝嵌套聚合。

聚合

  • COUNT(*) 统计行数；
  • COUNT(expression) 统计非空值；
  • SUM、AVG、MIN 和 MAX 忽略空值；
  • 空的全局聚合仍输出一行；
  • 空输入上的 COUNT 返回零；
  • 空输入上的其他聚合返回空值；
  • AVG 返回 FLOAT64。

语句效果

  • 一次 parse() 调用只接受一条完整语句；
  • DDL 同步执行，并以原子方式持久化目录元数据；
  • 插入和更新在变更前验证完整的候选集合；
  • 多行插入发生唯一性失败时，会回滚该语句中更早的行；
  • 更新/删除使用子执行器提供的源 TID；
  • 运行时错误不会遗留处于打开状态的执行器树；
  • EXPLAIN 不执行其子节点；
  • EXPLAIN ANALYZE 会执行子节点、返回 SELECT 行，并报告每个物理节点的 估算行数、实际行数和耗时。

统计信息与规划

  • ANALYZE 发布一个完整且不可变的表统计信息快照；
  • 统计信息在重启后保留，并在 DML 后保持不变，直至再次运行 ANALYZE；
  • 最常见值（MCV）排序和等深直方图构造具有确定性；
  • 每个选择率估算都是概率，缺少统计信息不会导致规划失败；
  • 不支持的谓词形状使用选择率 1/3；
  • 等值条件使用 MCV 频率，或按剩余不同值数均分剩余质量；
  • 范围估算结合匹配的 MCV 与直方图插值；
  • NOT、AND 和 OR 使用固定的补集/独立性公式；
  • 成本值是相对单位，绝不预测挂钟时间；
  • 确定性成本相同时选择顺序扫描；
  • 确定性连接成本相同时选择嵌套循环连接；
  • 索引扫描将索引条目视为候选，并对取回的堆元组重新检查完整谓词；
  • 哈希连接保留重复项的重数和剩余 ON 谓词；
  • 只对由两至四个关系组成的连通内连接重排；
  • 具有五个或更多关系的计划保留源顺序；
  • 统计信息与优化器改写不得改变查询结果。

持久化存储

  • 每个关系页恰为 8192 字节，读取时校验校验和；
  • 如果页中编码的关系、分支（fork）或页号与请求的 PageKey 不同，则拒绝该页；
  • 活跃堆槽位 ID 在删除或压实期间绝不改变；
  • 元组解码会验证模式指纹、长度、可空性、UTF-8、布尔值和载荷是否恰好耗尽；
  • 空闲空间映射（free-space map）仅提供建议；使用前始终检查堆页；
  • 只有未固定的缓冲帧可被淘汰；
  • 页守卫至多释放一次固定；
  • 脏页刷写会在写关系文件前调用 WAL 门控；
  • 干净关闭会刷写所有已发布关系并执行 fsync；
  • 干净重启会保留目录元数据、堆行、B+Tree 条目，以及插入、更新和删除执行的索引维护。

B+Tree 索引

  • 编码后的键字节顺序与已接受的标量/复合值顺序一致；
  • 固定的 Phase B 子集拒绝空索引键；
  • 重复插入 (key, TID) 是幂等的；
  • 非唯一索引可让一个键对应多个 TID；
  • 唯一索引拒绝已由另一 TID 占用的键；
  • 已接受的单列 PRIMARY KEY 和 UNIQUE 声明会随表创建并发布持久唯一索引；
  • 索引搜索结果只是候选，查询执行会使用堆重新检查；
  • 叶节点链接在分裂、借位、合并和干净重启后仍保持有序；
  • 范围边界为闭区间。

事务与恢复

  • 读已提交（Read Committed）为每条语句取得新快照；
  • 可重复读（Repeatable Read）复用事务的第一个数据快照；
  • 当前事务可见自身插入，并隐藏自身删除；
  • 已中止事务创建的元组绝不可见；
  • 元组锁和唯一键锁按 FIFO 排队，并在提交或中止时释放；
  • 检测到死锁时中止一个确定选出的受害者；
  • 堆变更 WAL 先于携带相同 LSN 的脏页；
  • 成功提交意味着其提交记录已经刷写；
  • 最后一条不完整的 WAL 记录会被截断，更早的损坏则使恢复失败；
  • 只有当已存储页缺失、损坏或更旧时才应用 REDO；
  • 没有持久提交的事务在恢复后视为已中止；
  • 非干净恢复依据已提交的堆事实重建派生 B+Tree 状态。

Vacuum 与 HOT

  • 仅当任何活跃的受支持快照都不可见某版本时，才回收该版本；
  • 堆槽位变为可复用前，先移除完全匹配的失效索引条目；
  • 压实不会重新编号幸存槽位；
  • Vacuum 是幂等的，且不会缩小关系文件；
  • 仅当所有索引键均未改变且替换版本能放入源页时，更新才属于仅堆元组 （HOT）更新；
  • HOT 保留被索引的根，并沿其链解析可见性。

证据

约定（Contract） 直接证据
解析器语法与优先级 tests/unit/sql/test_parser_*.py
绑定与类型规则 tests/unit/sql/test_binder_*.py
三值求值 tests/property/test_expression_model.py
计划形状与连接降级 tests/unit/planner/
稳定的 MemoryTable TID tests/property/test_memory_table_model.py
带校验和的页与稳定槽位 tests/unit/storage/test_page_header.py, tests/property/test_slotted_page_model.py
元组格式 tests/unit/storage/test_tuple_codec.py, tests/property/test_tuple_codec_property.py
磁盘与缓冲区所有权 tests/unit/storage/test_disk_manager.py, tests/unit/storage/test_buffer_pool.py
持久堆 tests/integration/test_heap_table.py, tests/property/test_heap_table_model.py
有序键与持久 B+Tree tests/property/test_key_order.py, tests/unit/index/, tests/integration/test_btree_restart.py
引擎重启与唯一索引发布 tests/integration/test_engine_heap_restart.py, tests/integration/test_create_index.py, tests/contract/test_unique_index.py, tests/contract/test_schema_unique_constraints.py
Volcano 算子行为 tests/unit/executor/test_query_operators.py
经过验证的变更 tests/unit/executor/test_modify_operators.py
公共 SQL 循环 tests/integration/test_query_loop.py
结构化 EXPLAIN 与清理 tests/contract/test_explain.py, tests/contract/test_explain_analyze.py, tests/integration/test_executor_cleanup.py, tests/integration/test_instrumentation_cleanup.py
统计信息与选择率 tests/contract/test_analyze.py, tests/unit/planner/test_selectivity.py, tests/property/test_selectivity_bounds.py
扫描与连接选择 tests/unit/planner/test_scan_choice.py, tests/unit/planner/test_join_choice.py, tests/unit/planner/test_join_order.py
优化后结果语义 tests/integration/test_optimizer_results.py, tests/property/test_join_order_equivalence.py
Phase A 闭环 tests/acceptance/test_phase_a.py
Phase B 闭环 tests/acceptance/test_phase_b.py
Phase C 闭环 tests/acceptance/test_phase_c.py
事务/MVCC 闭环 tests/acceptance/test_phase_d.py, tests/concurrency/
WAL/检查点/崩溃恢复 tests/reliability/, tests/crash/
Vacuum/HOT 闭环 tests/integration/test_vacuum_reuse.py, tests/integration/test_hot_update.py, tests/acceptance/test_phase_e.py