1T/XXX-XXXX數(shù)據(jù)庫SQL轉(zhuǎn)換中間件通用技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了數(shù)據(jù)庫SQL轉(zhuǎn)換中間件的技術(shù)架構(gòu)、基礎(chǔ)服務(wù)、SQL差異規(guī)則庫、SQL語法解析器、SQL語法轉(zhuǎn)換器、運(yùn)維管理服務(wù)、安全要求及非功能性技術(shù)要求。本文件適用于數(shù)據(jù)庫適配場景的開發(fā)、應(yīng)用和測試，也可作為數(shù)據(jù)庫SQL轉(zhuǎn)換中間件產(chǎn)品質(zhì)量評測及用戶選型的依據(jù)。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1中間件Middleware在系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件之間提供連接的依賴、驅(qū)動或獨(dú)立軟件。3.2數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DatabaseManagementSystem用于管理和組織數(shù)據(jù)，并提供對數(shù)據(jù)的訪問、存儲和操作功能的軟件系統(tǒng)。3.3異構(gòu)數(shù)據(jù)系統(tǒng)HeterogeneousDataSystem由不同數(shù)據(jù)來源或不同訪問方式的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成的集合。3.4數(shù)據(jù)庫中間件DataIntegrationMiddleware向應(yīng)用系統(tǒng)提供對異構(gòu)數(shù)據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問能力的中間件依賴包、軟件或工具。3.5Java數(shù)據(jù)庫連接JavaDatabaseConnectivity(JDBC)一種用于在Java應(yīng)用程序中連接和操作數(shù)據(jù)庫的API，使開發(fā)人員能夠編寫與特定數(shù)據(jù)庫無關(guān)的Java應(yīng)用程序。3.6T/XXX-XXXX2結(jié)構(gòu)化查詢語言StructuredQueryLanguage(SQL)一種用于管理和操作關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)化語言。3.7SQL兼容SQLCompatible指同樣的SQL語句可通過數(shù)據(jù)庫中間件對不同數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢或其他操作的能力。3.8抽象語法樹AbstractSyntaxTree(AST)源代碼語法結(jié)構(gòu)的一種抽象表示，以樹狀形式表現(xiàn)編程語言的語法結(jié)構(gòu)，樹上的每個節(jié)點(diǎn)表示源代碼中的一種結(jié)構(gòu)。4參考模型數(shù)據(jù)庫SQL中間件由SQL差異規(guī)則庫、SQL語法解析器、SQL語法轉(zhuǎn)換器組成。其總體架構(gòu)見圖1。圖1數(shù)據(jù)庫SQL轉(zhuǎn)換中間件總體架構(gòu)5基本服務(wù)5.1連接管理支持多種數(shù)據(jù)庫連接協(xié)議，如JDBC、ODBC、OCI、ADO.NET等；能自動檢測連接的有效性，在連接失效時進(jìn)行重連；支持連接的優(yōu)先級設(shè)置，保障關(guān)鍵業(yè)務(wù)的連接資源。5.2事務(wù)管理支持本地事務(wù)與分布式事務(wù)，分布式事務(wù)應(yīng)符合XA規(guī)范；提供事務(wù)的隔離級別設(shè)置，可根據(jù)業(yè)務(wù)需求配置讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀、串行化等隔離級別；支持事務(wù)的超時設(shè)置與自動回滾機(jī)制，當(dāng)事務(wù)執(zhí)行超時或發(fā)生異常時，能自動回滾以保證數(shù)據(jù)一致性。5.3連接池管理支持連接池的創(chuàng)建、配置和監(jiān)控，可配置連接池的初始連接數(shù)、最大連接數(shù)、最小連接數(shù)、連接超時時間等參數(shù)；具備連接池的動態(tài)調(diào)整能力，能根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載自動增減連接數(shù)量；支持連接的復(fù)用機(jī)制，減少連接創(chuàng)建和銷毀的開銷，提高性能。T/XXX-XXXX35.4日志服務(wù)記錄中間件運(yùn)行日志、SQL轉(zhuǎn)換日志及錯誤日志，日志內(nèi)容應(yīng)包含時間戳、操作對象、操作內(nèi)容、結(jié)果狀態(tài)等信息；支持日志的分級記錄，如DEBUG、INFO、WARN、ERROR、FATAL等級別；提供日志的過濾和查詢功能，方便定位問題。5.5配置管理支持動態(tài)配置加載、更新和持久化，配置修改后無需重啟中間件即可生效；提供配置的版本管理和歷史記錄查詢，可回滾到之前的配置版本；支持配置的導(dǎo)入導(dǎo)出功能，便于配置的遷移和備份。5.6數(shù)據(jù)緩存服務(wù)支持對常用SQL查詢結(jié)果的緩存，可配置緩存的有效期和緩存策略；能自動檢測數(shù)據(jù)的更新，及時刷新或失效緩存，保證緩存數(shù)據(jù)的一致性；支持緩存的分布式管理，在集群環(huán)境下確保緩存數(shù)據(jù)的同6功能要求6.1SQL差異規(guī)則庫6.1.1概述SQL差異規(guī)則庫包含標(biāo)準(zhǔn)SQL語法（接近Oracle與MySQL語法）與各關(guān)系型數(shù)據(jù)庫間的SQL語法差異規(guī)則，包含函數(shù)、數(shù)據(jù)類型、特殊語法、關(guān)鍵字的轉(zhuǎn)義等轉(zhuǎn)換規(guī)則。6.1.2技術(shù)要求SQL差異規(guī)則庫需滿足以下要求：a）支持多種主流數(shù)據(jù)庫的SQL語法，包括但不限于MySQL、Oracle、SQLServer、PostgreSQL等，以便用戶可以在不同數(shù)據(jù)庫之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換；等語句，以及各種SQL函數(shù)和操作符。c）應(yīng)包含豐富的轉(zhuǎn)換規(guī)則，能夠涵蓋各種SQL語法的轉(zhuǎn)換需求，包括語法結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型、函數(shù)、存儲過程等方面的轉(zhuǎn)換規(guī)則；d）應(yīng)具備良好的可擴(kuò)展性及定制性，能夠方便地添加函數(shù)等類型轉(zhuǎn)換規(guī)則，以應(yīng)對不斷變化的數(shù)據(jù)庫和SQL語法；b）應(yīng)支持不同數(shù)據(jù)庫SQL語法轉(zhuǎn)換規(guī)則配置。6.2SQL語法解析器6.2.1概述SQL語法解析器能夠?qū)QL拆分為清晰的語法結(jié)構(gòu)，如語法樹等，由特定的一種或多種SQL解析技術(shù)封裝而成。6.2.2技術(shù)要求SQL語法解析器需滿足以下要求：T/XXX-XXXX4a）應(yīng)具備廣泛的兼容性，能夠解析Oracle、MySQL、PostgreSQL等不少于3種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的SQL語句；b）應(yīng)支持將SQL語句解析為具備語義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如語法樹（AST面向?qū)ο蠓庋b等，以便進(jìn)行后續(xù)的語義分析和優(yōu)化處理；c）應(yīng)支持識別SQL語句中的關(guān)鍵字、表名、列名、函數(shù)等元素，并進(jìn)行語法驗證；d）應(yīng)支持SQL新語法規(guī)則和新數(shù)據(jù)類型的擴(kuò)展功能，可通過插件或配置方式進(jìn)行擴(kuò)展以兼容特殊數(shù)據(jù)庫語法；e）應(yīng)支持檢測和處理SQL語句中的錯誤，包括語法錯誤、語義錯誤等，給出相應(yīng)的錯誤提示和建6.3SQL語法轉(zhuǎn)換器6.3.1概述SQL語法轉(zhuǎn)換器提供將基于標(biāo)準(zhǔn)SQL語法的SQL語句轉(zhuǎn)換為目標(biāo)異構(gòu)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可運(yùn)行的SQL語句，達(dá)到同樣的SQL在不同的數(shù)據(jù)庫執(zhí)行可得到同樣的結(jié)果。6.3.2技術(shù)要求SQL語法轉(zhuǎn)換器需滿足以下要求：a）應(yīng)支持將一個數(shù)據(jù)庫的SQL語法轉(zhuǎn)換為另一個數(shù)據(jù)庫的SQL語法的功能；b）應(yīng)支持將SQL語句中使用的特定函數(shù)、語法結(jié)構(gòu)等轉(zhuǎn)換為目標(biāo)數(shù)據(jù)庫支持的對應(yīng)形式；c）應(yīng)支持源碼級別的拓展和更新，可匹配具體需求和語法進(jìn)行轉(zhuǎn)換能力拓展；支持根據(jù)預(yù)定義的轉(zhuǎn)換規(guī)則，將輸入的SQL語句轉(zhuǎn)換為目標(biāo)語法形式，包括語法結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換、關(guān)鍵字的替換等；d）支持檢測和處理轉(zhuǎn)換過程中可能出現(xiàn)的錯誤，包括語法錯誤、語義錯誤等；e）支持對轉(zhuǎn)換后的SQL語句進(jìn)行語義分析，確保轉(zhuǎn)換后的語句符合語義規(guī)范；f）支持不同版本的SQL語法轉(zhuǎn)換，包括支持新的語法規(guī)則、新的數(shù)據(jù)類型等。7運(yùn)維管理服務(wù)7.1配置管理支持中間件參數(shù)、連接池、日志級別、轉(zhuǎn)換規(guī)則、緩存策略等的動態(tài)配置；提供配置的可視化界面，方便管理人員進(jìn)行操作；支持配置的權(quán)限管理，不同角色只能修改其權(quán)限范圍內(nèi)的配置。7.2監(jiān)控診斷提供運(yùn)行時監(jiān)控，包括連接數(shù)、事務(wù)數(shù)、轉(zhuǎn)換成功率、響應(yīng)時間、緩存命中率、錯誤率等指標(biāo)；支持實時監(jiān)控數(shù)據(jù)的圖表展示，如折線圖、柱狀圖、餅圖等；具備異常監(jiān)控和告警功能，可設(shè)置告警閾值，當(dāng)指標(biāo)超過閾值時通過郵件、短信、釘釘?shù)确绞酵ㄖ嚓P(guān)人員；提供診斷工具，能對中間件的性能瓶頸、錯誤原因等進(jìn)行分析。7.3日志服務(wù)支持日志分級、滾動存儲、遠(yuǎn)程查詢和下載；可配置日志的存儲路徑、存儲周期和最大存儲容量；支持日志的壓縮和歸檔，節(jié)省存儲空間；提供日志的全文檢索功能，可根據(jù)關(guān)鍵字、時間范圍等快速查詢所需日志。T/XXX-XXXX57.4高可用支持支持集群部署、故障轉(zhuǎn)移和會話同步，集群節(jié)點(diǎn)之間能自動進(jìn)行狀態(tài)檢測和信息同步；當(dāng)主節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時，能在30秒內(nèi)自動切換到備用節(jié)點(diǎn)，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性；支持會話的持久化存儲，在節(jié)點(diǎn)切換時能恢復(fù)會話狀態(tài)。7.5版本管理支持多版本共存與平滑升級，不同版本之間可獨(dú)立運(yùn)行，互不影響；提供版本升級的向?qū)Ш凸ぞ?，指?dǎo)管理人員進(jìn)行升級操作；支持版本回滾功能，當(dāng)升級出現(xiàn)問題時能快速回滾到之前的穩(wěn)定版本。7.6性能調(diào)整提供性能分析報告，指出中間件運(yùn)行中的性能問題和優(yōu)化建議；支持對連接池、緩存等參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)優(yōu)，根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載動態(tài)調(diào)整參數(shù)值以提高性能。8安全要求8.1傳輸安全支持TLS/SSL加密傳輸，密碼算法應(yīng)符合國家密碼行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如SM4等；對敏感數(shù)據(jù)（如數(shù)據(jù)庫密碼、用戶身份信息等）在傳輸過程中進(jìn)行加密處理；支持證書的管理，包括證書的生成、導(dǎo)入、導(dǎo)出、更新和吊銷。8.2訪問控制支持IP白名單、身份認(rèn)證和權(quán)限管理，IP白名單可配置多個IP段，限制只有指定IP的設(shè)備才能訪問中間件；身份認(rèn)證支持密碼認(rèn)證、密鑰認(rèn)證、生物認(rèn)證等多種方式，密碼應(yīng)采用加密存儲，且具備復(fù)雜度要求；權(quán)限管理采用基于角色的訪問控制（RBAC）模型，可定義不同的角色并分配相應(yīng)的權(quán)限，如管理員、操作員、審計員等。8.3審計日志記錄關(guān)鍵操作和異常訪問行為，包括用戶登錄、配置修改、SQL轉(zhuǎn)換、權(quán)限變更、錯誤發(fā)生等操作；審計日志應(yīng)包含操作時間、操作人、操作內(nèi)容、操作結(jié)果、客戶端IP等信息；審計日志應(yīng)具備不可篡改性，采用數(shù)字簽名等方式保證日志的完整性和真實性。防注入攻擊具備SQL注入檢測與防護(hù)機(jī)制，能識別常見的SQL注入攻擊特征，如UNION查詢、注釋符繞過等；對檢測到的注入攻擊進(jìn)行攔截，并記錄相關(guān)日志；支持自定義注入攻擊規(guī)則，以應(yīng)對新出現(xiàn)的攻擊方式。8.4數(shù)據(jù)安全對中間件存儲的敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，如配置信息、審計日志等；支持?jǐn)?shù)據(jù)的備份和恢復(fù)功能，定期自動備份數(shù)據(jù)，并能在數(shù)據(jù)丟失或損壞時快速恢復(fù)。9非功能要求9.1兼容性T/XXX-XXXX6兼容性應(yīng)包括：a）與主流數(shù)據(jù)庫語法兼容，應(yīng)支持Oracle、MySQL、PostgreSQL等不少于3種主流數(shù)據(jù)庫語法；b）不與應(yīng)用系統(tǒng)中已有軟件依賴包沖突；c）向下兼容舊版本數(shù)據(jù)庫SQL轉(zhuǎn)換中間件,保證不同版本之間互不影響。9.2低侵入性低侵入性應(yīng)包括：a）中間件的接入過程不應(yīng)要求對應(yīng)用程序的代碼進(jìn)行修改，可以通過配置或者透明的方式實現(xiàn)與應(yīng)用的集成，可無縫替換原有的數(shù)據(jù)庫驅(qū)動；b）中間件的引入不應(yīng)增加系統(tǒng)的風(fēng)險，應(yīng)經(jīng)過充分的測試和驗證，確保穩(wěn)定性和可靠性；c）中間件的操作應(yīng)對應(yīng)用程序透明，即應(yīng)用程序無需感知中間件的存在，可以直接與中間件交互，而不需要額外的處理；d）應(yīng)支持SDK及API接口調(diào)用方式。9.3高可靠性高可靠性應(yīng)包括：a）應(yīng)支持24小時無故障、不間斷穩(wěn)定運(yùn)行，確保數(shù)據(jù)庫服務(wù)的高可用性和連續(xù)性；b）數(shù)據(jù)庫中間件遭遇故障時，應(yīng)提供健全的容錯機(jī)制，確保故障不會蔓延至整個應(yīng)用系統(tǒng)；c）數(shù)據(jù)庫中間件發(fā)