Python SQL解析库推荐:sqlparse

内容目录

  • 一、基本方法:
  • 1.parse(sql)
  • 2.format(sql)
  • 3.split()
  • 4.parsestream()
  • 二、Token
  • 三、其他类型
  • 四、案例: 提取所有查询的字段和表名
  • sqlparse 是一个 Python 库,是一个用于 Python 的非验证 SQL 解析器, 用于解析 SQL 语句并提供一个简单的 API 来访问解析后的 SQL 结构。可以帮助解析复杂的 SQL 查询,提取信息,或者对 SQL 语句进行一些基本的分析和操作。

    一、基本方法:

    sqlparse的__init__方法中提供了四个基础方法

    1.parse(sql)

    用于将一个或多个 SQL 语句的字符串解析成 Python 对象,这些对象构成了一个抽象语法树(AST)
    源码

    def parse(sql, encoding=None):
        """Parse sql and return a list of statements.
    
        :param sql: A string containing one or more SQL statements.
        :param encoding: The encoding of the statement (optional).
        :returns: A tuple of :class:`~sqlparse.sql.Statement` instances.
        """
        return tuple(parsestream(sql, encoding))
    

    按照符号分割sql后返回一个元组, 可以递归获取所有的值

    import sqlparse
    
    SQL = """CREATE TABLE foo (
                     id integer primary key comment 'id_comm',
                     title varchar(200) not null comment 'id_comm',
                     description text comment 'id_comm');"""
    
    parsed = sqlparse.parse(SQL)[0]
    
    print(parsed)
    
    2.format(sql)

    格式化代码, 返回格式化后的代码字符串
    源码:

    def format(sql, encoding=None, **options):
        """Format *sql* according to *options*.
    
        Available options are documented in :ref:`formatting`.
    
        In addition to the formatting options this function accepts the
        keyword "encoding" which determines the encoding of the statement.
    
        :returns: The formatted SQL statement as string.
        """
    

    参数说明:

  • sql: 需要格式化的 SQL 语句字符串。
  • reindent=True: 自动重新缩进 SQL 语句,使代码块对齐。
  • keyword_case=‘upper’: 将 SQL 关键字转换为大写。可选值有’lower’、‘upper’ 或 ‘capitalize’。
  • 其他可选参数还包括 indent_width(用于设置缩进的空格数,默认为 2)、wrap_after(设置换行的字符数限制)等,以进一步定制输出样式。
  • import sqlparse
    
    sql = """select * from tbl where id > 10;"""
    
    format = sqlparse.format(sql, reindent=True, keyword_case='upper')
    
    print(format)
    
    # SELECT *
    # FROM tbl
    # WHERE id > 10;
    
    3.split()

    按照符号分割sql语句, 返回一个sql列表
    源码:

    def split(sql, encoding=None):
        """Split *sql* into single statements.
    
        :param sql: A string containing one or more SQL statements.
        :param encoding: The encoding of the statement (optional).
        :returns: A list of strings.
        """
    
    import sqlparse
    
    sql = """select * from tbl where id > 10;select * from tbl where id > 20;"""
    
    split = sqlparse.split(sql)
    
    print(split)
    # ['select * from tbl where id > 10;', 'select * from tbl where id > 20;']
    
    4.parsestream()

    类似parse方法, 流式解析sql, 它的设计初衷是为了处理从流式输入(如文件、网络连接或任何可迭代的对象)读取的 SQL 代码,而不是一次性加载整个 SQL 字符串到内存中。这样,在处理大型 SQL 文件或连续的数据流时,可以更有效地管理内存。
    源码:

    def parsestream(stream, encoding=None):
        """Parses sql statements from file-like object.
    
        :param stream: A file-like object.
        :param encoding: The encoding of the stream contents (optional).
        :returns: A generator of :class:`~sqlparse.sql.Statement` instances.
        """
    
    with open('../static/pre_sql.sql', 'r', encoding='utf-8') as file:
        for statement in sqlparse.parse(file):
            print(statement)
    

    二、Token

    源码:

    class Token:
        """Base class for all other classes in this module.
    
        It represents a single token and has two instance attributes:
        ``value`` is the unchanged value of the token and ``ttype`` is
        the type of the token.
        """
        
        def __init__(self, ttype, value):
        value = str(value)
        self.value = value
        self.ttype = ttype
        self.parent = None
        self.is_group = False
        self.is_keyword = ttype in T.Keyword
        self.is_whitespace = self.ttype in T.Whitespace
        self.normalized = value.upper() if self.is_keyword else value
    

    sqlparse.sql.Token: 这是最基本的Token类,表示SQL语句中的一个原子部分,如一个单词或者符号。它包含以下属性:

  • value: 该Token的实际文本内容,比如一个关键字像SELECT或一个标识符如表名。
  • token_type: 表示Token类型的枚举值,比如Keyword、Identifier、Punctuation等。
  • position 或 start_pos: 表示Token在原始SQL文本中的起始位置信息,有助于追踪Token的来源。
    相关Token子类和概念
  • sqlparse.sql.Identifier: 专门表示SQL中的标识符,如表名、列名等。这类Token可能会有额外的属性来表示是否为 quoted identifier(被引号包围的标识符)。
  • sqlparse.sql.Keyword: 表示SQL关键字,如SELECT, FROM, WHERE等。
  • sqlparse.sql.Punctuation: 表示SQL中的标点符号,如逗号,、分号;等。
  • sqlparse.sql.Comment: 用于表示SQL中的注释内容,可以是行内注释(– …)或块注释(/* … */)。
  • sqlparse.sql.Comparison: 包含比较操作符(如=, !=, IN, BETWEEN等)以及它们两边的操作数,用于构建更复杂的表达式分析。
  • sqlparse.sql.Statement: 表示整个SQL语句,通常是由多个Token和其他Statement对象组成的树状结构,便于递归遍历整个SQL语句的结构。
    这里就需要引入sql解析的过程
  • sql -> 语法分析器(Lexer) -> Token流 -> 语法分析器(Parse) -> 抽象语法树(AST) -> 树结构(Tree Parse)

    每个解析结果都会附带一个tokens 的属性,它是一个生成器,用于迭代解析后的Token序列, 包含了一些类型信息, 其中的类型信息有:

    # Special token types
    Text = Token.Text
    Whitespace = Text.Whitespace
    Newline = Whitespace.Newline
    Error = Token.Error
    # Text that doesn't belong to this lexer (e.g. HTML in PHP)
    Other = Token.Other
    
    # Common token types for source code
    Keyword = Token.Keyword
    Name = Token.Name
    Literal = Token.Literal
    String = Literal.String
    Number = Literal.Number
    Punctuation = Token.Punctuation
    Operator = Token.Operator
    Comparison = Operator.Comparison
    Wildcard = Token.Wildcard
    Comment = Token.Comment
    Assignment = Token.Assignment
    
    # Generic types for non-source code
    Generic = Token.Generic
    Command = Generic.Command
    
    # String and some others are not direct children of Token.
    # alias them:
    Token.Token = Token
    Token.String = String
    Token.Number = Number
    
    # SQL specific tokens
    DML = Keyword.DML
    DDL = Keyword.DDL
    CTE = Keyword.CTE
    
    Text: 基础文本类型,通常用于表示SQL语句中的普通文本部分。
        Whitespace: 空白字符,包括空格、制表符等,用于分隔SQL语句的不同部分。
            Newline: 特指换行符,用于标识新的一行开始。
        Error: 表示解析过程中遇到的无法识别或错误的文本。
        Other: 表示不属于当前解析器(如SQL解析器)预期的文本,例如在嵌入式SQL中可能遇到的其他语言(如HTML在PHP中的情况)。
    Keyword: SQL关键字,如 SELECT, FROM, WHERE 等。
        DML: 数据操作语言(Data Manipulation Language)关键字,如 INSERT, UPDATE, DELETE, SELECT。
        DDL: 数据定义语言(Data Definition Language)关键字,如 CREATE, ALTER, DROP。
        CTE: 公共表达式(Common Table Expression)关键字,如 WITH。
    Name: 数据库对象名称,如表名、列名等。
    Literal: 字面量值,直接写在SQL中的数据值。
        String: 字符串字面量,如 'example string'。
        Number: 数字字面量,如 42, 3.14。
    Punctuation: 标点符号,如逗号、括号等,用于分隔或包围SQL的各个部分。
    Operator: 操作符,如 +, -, *, /, = 等。
        Comparison: 比较操作符,如 =, !=, <, > 等。
    Wildcard: 通配符,如 % 在某些SQL上下文中的使用。
    Comment: 注释,SQL中的单行或多行注释。
    Assignment: 赋值操作符,如 := 在某些SQL方言中用于赋值。
    Generic: 通用类型,适用于非特定源代码的分隔。
        Command: 命令,可能特指一些SQL命令或交互式shell命令。
    
    Whitespace:空白字符(如空格、制表符、换行符等)
    Keyword:SQL 关键字(如 SELECT、FROM、WHERE 等)
    Name:标识符(如表名、列名等)
    String.Single:单引号字符串字面量
    String.Double:双引号字符串字面量(在某些 SQL 方言中用于标识符)
    String.Backtick:反引号字符串字面量(如 MySQL 中的表名和列名)
    Identifier: 表示SQL中的标识符,包括但不限于表名、列名、数据库名等。
    Compound: 复合Token,可能包含多个子Token,用于更复杂的结构,如 Case 语句、 When 条件等。
    Number.Integer:整数
    Number.Float:浮点数
    Number.Hex:十六进制数
    Operator:操作符(如 =、<>、+、- 等)
    Punctuation:标点符号(如逗号、分号、括号等)
    Comment.Single:单行注释
    Comment.Multiline:多行注释
    Wildcard:通配符(如 *)
    Function:函数名(如 COUNT()、MAX() 等)
    DML、DDL、DCL 等:表示数据操作语言、数据定义语言、数据控制语言等的高级分类
    

    三、其他类型

    有些属于token的属性
    但有些不属于token, 比如Where、IdentifierList、Identifier、Parenthesis、Comment等

    sql = 'select 1 as id, name, case when name = "" then 3 else 4 end as score from tbl where id > 10 limit 100'
    
    stmts = sqlparse.parse(sql)[0].tokens
    
    for stmt in stmts:
    
        print(f"{type(stmt)}::{stmt.ttype}::",stmt)
    # <class 'sqlparse.sql.Token'>::Token.Keyword.DML:: select
    # <class 'sqlparse.sql.Token'>::Token.Text.Whitespace::  
    # <class 'sqlparse.sql.IdentifierList'>::None:: 1 as id, name, case when name = "" then 3 else 4 end as score
    # <class 'sqlparse.sql.Token'>::Token.Text.Whitespace::  
    # <class 'sqlparse.sql.Token'>::Token.Keyword:: from
    # <class 'sqlparse.sql.Token'>::Token.Text.Whitespace::  
    # <class 'sqlparse.sql.Identifier'>::None:: tbl
    # <class 'sqlparse.sql.Token'>::Token.Text.Whitespace::  
    # <class 'sqlparse.sql.Where'>::None:: where id > 10 
    # <class 'sqlparse.sql.Token'>::Token.Keyword:: limit
    # <class 'sqlparse.sql.Token'>::Token.Text.Whitespace::  
    # <class 'sqlparse.sql.Token'>::Token.Literal.Number.Integer:: 100
    

    当查询有多列或者有多表时, 会将其封装为IdentifierList, 单表时候会被封装为Identifier, 过滤条件被封装为Where, 括号会被封装为Parenthesis, 注释会被封装为Comment

    四、案例: 提取所有查询的字段和表名

    import sqlparse
    import re
    
    sql = 'insert into table inser_tbl partition (dt = dt) select 1 as id, name, case when (name = "" or name = "") then 3 else 4 end as score from tbl where id > 10 limit 100'
    
    stmts = sqlparse.parse(sql)[0].tokens
    
    cols = []
    tbls = []
    froms = []
    wheres = []
    last_key = ''
    for stmt in stmts:
        if stmt.value == 'insert' or stmt.value == 'select' or stmt.value == 'from':
            last_key = stmt.value
        # 剔除空格和换行
        if stmt.ttype is sqlparse.tokens.Text.Whitespace:
            continue
        # 关键字
        elif stmt.ttype is sqlparse.tokens.Keyword.DML:
            dml = stmt.value
            last_key = dml
        # 字段
        elif isinstance(stmt, sqlparse.sql.IdentifierList):
            # 判断上一个是什么类型
            if last_key == 'select':
                for identifier in stmt.get_identifiers():
                    col_name = identifier.value
                    if re.search('as', col_name, re.I):
                        col_name = re.search('as (.*)', col_name, re.I).group(1).strip()
                    cols.append(col_name)
            elif last_key == 'from':
                for identifier in stmt.get_identifiers():
                    froms.append(identifier.value)
            else:
                for identifier in stmt.get_identifiers():
                    tbls.append(identifier.value)
        elif isinstance(stmt, sqlparse.sql.Identifier):
            if last_key == 'select':
                cols.append(stmt.value)
            elif last_key == 'from':
                froms.append(stmt.value)
            else:
                tbls.append(stmt.value)
        elif isinstance(stmt, sqlparse.sql.Where):
            wheres.append(stmt.value)
        # 表名
    print("cols:", cols)
    print("tbls:", tbls)
    print("froms:", froms)
    print("wheres:", wheres)
    
    # cols: ['id', 'name', 'score']
    # tbls: ['inser_tbl']
    # froms: ['tbl']
    # wheres: ['where id > 10 ']
    

    作者:牧码文

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