Apache Calcite - 自定义标量函数

前言

上一篇文章中我们介绍了calcite中内置函数的使用。实际需求中会遇到一些场景标准内置函数无法满足需求，这时候就需要用到自定义函数。在 Apache Calcite 中添加自定义函数，以便在 SQL 查询中使用自定义的逻辑。这对于执行特定的数据处理或分析任务非常有用。

相关依赖

通过前面的学习，我们知道表、函数等信息维护在schema中，因此我们要做的事情就是在schema中新增自定义的函数。

以下演示基于1.36版包实现。

    <dependency>
      <groupId>org.apache.calcitegroupId>
      <artifactId>calcite-coreartifactId>
      <version>1.36.0version>
    dependency>

为了新增函数我们需要重写AbstractSchema中的 getFunctionMultimap方法，方法定义如下：

  protected Multimap<String, Function> getFunctionMultimap() {
    return ImmutableMultimap.of();
  }

Function有多种实现，由于我们要扩展的是标量函数，所以关注ScalarFunction即可。

这里我们用到ScalarFunctionImpl.create方法来创建标量函数，方法中的参数1是所建函数所在的类，第二个是对应的方法名。

  /**
   * Creates {@link org.apache.calcite.schema.ScalarFunction} from given class.
   *
   * 
If a method of the given name is not found, or it does not suit,
   * returns {@code null}.
   *
   * @param clazz class that is used to implement the function
   * @param methodName Method name (typically "eval")
   * @return created {@link ScalarFunction} or null
   */
  public static @Nullable ScalarFunction create(Class<?> clazz, String methodName) {
    final Method method = findMethod(clazz, methodName);
    if (method == null) {
      return null;
    }
    return create(method);
  }

实现自定义标量函数

为了方便演示，我们实现一个无用的简单方法，对整数减1

public class CustomFunctions {
    public static Integer minus1(int num1) {
        return num1 - 1;
    }
}

接着扩展前文中用到的schema，实现getFunctionMultimap方法，并增加添加函数的方法

public class ListSchema extends AbstractSchema {
    Map<String, Table> tableMap = new HashMap<>();

    Multimap<String, Function> functionMap = LinkedListMultimap.create();

    public void addTable(String name, Table table) {
        tableMap.put(name, table);
    }

    public void addFunction(String name,Function function) { functionMap.put(name, function);}
    public ListSchema() {
    }

    @Override
    protected Map<String, Table> getTableMap() {
        return tableMap;
    }

    @Override
    protected Multimap<String, Function> getFunctionMultimap() {
        return functionMap;
    }
}

最后我们在schema中注册函数

ListSchema listSchema = new ListSchema();
listSchema.addFunction("minus1", ScalarFunctionImpl.create(CustomFunctions.class,"minus1"));

完成上述工作后，在sql中使用自定义的函数

ResultSet countResult = statement.executeQuery("select age,listSchema.minus1(age) from listSchema.MyTable");

打印结果，可以看到自定义方法的计算结果

95 94 
21 20 
47 46 

异常处理

在完成上述工作时也遇到了几个异常，分别如下：

No match found for function signature minus1(< NUMERIC>)

• 详细的异常提示为：java.sql.SQLException: Error while executing SQL “select age,minus1(age) from listSchema.MyTable”: From line 1, column 12 to line 1, column 22: No match found for function signature minus1()
• 异常原因
  1.注册的方法名与使用方法名不一致。最开始注册时，将方法名首字母写成了大写。但实际使用时却使用的小写名 Minus1 - > minus1 listSchema.addFunction(“Minus1”, ScalarFunctionImpl.create(CustomFunctions.class,“minus1”));
  2.另外使用方法名时没指定schema名，导致了错误
  上述两个问题修改完毕程序正常运行

总结

实现自定义标量函数，注册到schema最后使用，schema是核心，维护了各类元信息，并提供了扩展接口来实现自定义的能力