# mini_db

**Repository Path**: nasoril/mini_db

## Basic Information

- **Project Name**: mini_db
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-09-08
- **Last Updated**: 2025-09-17

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 🗄️ Mini DB 数据库系统

[![License](https://img.shields.io/badge/license-MIT-blue.svg)](LICENSE)
[![Python](https://img.shields.io/badge/python-3.7+-green.svg)](https://python.org)
[![Flask](https://img.shields.io/badge/flask-2.0+-red.svg)](https://flask.palletsprojects.com/)

> 中南大学计算机学院《大型平台软件设计实习》项目 - 完整的数据库系统实现

## 📋 项目概述

本项目是一个功能完整的小型数据库系统，包含SQL编译器、存储引擎和现代化Web前端界面。严格按照需求文档实现，展示了从语言编译到系统实现的完整过程。

### 🎯 核心功能

- **🔍 SQL编译器**: 词法分析 → 语法分析 → 语义分析 → 执行计划生成
- **💾 存储引擎**: 页式存储模型 + LRU缓存机制 + 数据持久化
- **⚡ 执行引擎**: 支持CREATE、INSERT、SELECT、DELETE四大核心操作
- **🌐 Web前端**: 现代化响应式界面，实时监控系统状态

## 🚀 快速开始

### 环境要求

- Python 3.7+
- Flask 2.0+
- 现代浏览器 (Chrome/Firefox/Safari/Edge)

### 一键启动

```bash
# 方法1: Python脚本启动 (推荐)
python start_system.py

# 方法2: Windows批处理启动
双击 启动系统.bat
```

### 手动启动

```bash
# 1. 安装依赖
pip install flask flask-cors

# 2. 启动后端服务
cd mini_db-master
python cli/app.py

# 3. 访问前端界面
# 浏览器打开 mini_db-master/frontend/demo.html
```

## 📊 系统架构

```
┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│   Web 前端界面   │────│   Flask API     │────│   SQL 编译器     │
│   (HTML/CSS/JS) │    │   (RESTful)     │    │   (4个阶段)     │
└─────────────────┘    └─────────────────┘    └─────────────────┘
                                │                        │
                                ▼                        ▼
                       ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
                       │   执行引擎       │────│   存储引擎       │
                       │   (查询执行)     │    │   (页式存储)     │
                       └─────────────────┘    └─────────────────┘
```

## 🔧 功能演示

### SQL编译器展示

```sql
-- 1. 创建表
CREATE TABLE student(id INT, name VARCHAR, age INT);

-- 2. 插入数据  
INSERT INTO student(id,name,age) VALUES (1,'Alice',20), (2,'Bob',22);

-- 3. 查询数据
SELECT * FROM student WHERE age > 18;

-- 4. 删除数据
DELETE FROM student WHERE id = 1;
```

### 系统监控

- **缓存状态**: 命中率、缓存页数、淘汰次数
- **性能统计**: 各操作执行时间和频次统计  
- **实时监控**: 连接状态、系统资源使用情况

## 📁 项目结构

```
mini_db-master/
├── cli/                    # Web服务器
├── compiler/               # SQL编译器
│   ├── lexer.py           # 词法分析器
│   ├── parser.py          # 语法分析器  
│   ├── semantic.py        # 语义分析器
│   └── planner.py         # 执行计划生成器
├── engine/                 # 执行引擎
├── storage/                # 存储系统
├── frontend/               # Web前端界面
├── test/                   # 测试文件
└── 启动脚本和文档文件
```

## 🌟 技术特色

### 编译器设计
- **完整的编译流程**: 从Token流到执行计划的4个阶段
- **错误处理机制**: 详细的错误定位和提示
- **AST构建**: 标准的抽象语法树结构

### 存储系统  
- **页式管理**: 模拟操作系统的页式内存管理
- **LRU缓存**: 高效的缓存替换策略
- **数据持久化**: 可靠的数据存储和恢复机制

### Web界面
- **现代化设计**: 渐变背景、毛玻璃效果、响应式布局
- **实时反馈**: 动态状态更新和进度显示  
- **交互体验**: 直观的操作界面和快捷功能

## 📚 使用文档

- [📖 详细使用说明](使用说明.md)
- [🏗️ 项目结构文档](项目结构.md)  
- [🧪 查询功能测试](查询功能测试结果.md)
- [📋 需求文档](mini_db-master/需求文档)

## 🧪 测试验证

项目包含完整的测试用例，验证系统各项功能：

```bash
# 运行测试
cd mini_db-master/test
python storageTest.py          # 存储系统测试
python test_sq_engine_run.py   # SQL引擎测试  
python testcompile1r.py        # 编译器测试
```

## 🎓 教学价值

- **理论与实践结合**: 将编译原理、操作系统、数据库理论转化为实际代码
- **系统性学习**: 完整的系统开发流程，从设计到实现到测试
- **工程能力培养**: 模块化设计、错误处理、性能优化等工程实践
- **现代化开发**: Web技术、RESTful API、响应式设计等现代开发技术

## 📊 API接口

| 接口 | 方法 | 说明 | 示例 |
|------|------|------|------|
| `/execute` | POST | 执行SQL语句 | `{"sql": "SELECT * FROM student;"}` |
| `/buffer_stats` | GET | 获取缓存状态 | 返回命中率、缓存页数等 |
| `/performance` | GET | 获取性能统计 | 返回各操作执行时间统计 |

## 🤝 贡献指南

1. Fork 本仓库
2. 创建功能分支 (`git checkout -b feature/AmazingFeature`)
3. 提交更改 (`git commit -m 'Add some AmazingFeature'`)
4. 推送到分支 (`git push origin feature/AmazingFeature`)
5. 打开 Pull Request

## 📝 版本历史

- **v1.0.0** (2025-09-15)
  - ✅ 初始版本发布
  - ✅ 完整的SQL编译器实现
  - ✅ 存储引擎和执行引擎
  - ✅ 现代化Web前端界面
  - ✅ 完整的项目文档

## 📄 许可证

本项目采用 MIT 许可证 - 查看 [LICENSE](LICENSE) 文件了解详情

## 👥 作者信息

**课程**: 大型平台软件设计实习  
**学校**: 中南大学计算机学院  
**编撰人**: 姚鑫、桂宁、邓磊  
**完成时间**: 2025年9月

## 🔗 相关链接

- [项目主页](https://gitee.com/nasoril/mini_db)
- [问题反馈](https://gitee.com/nasoril/mini_db/issues)
- [功能请求](https://gitee.com/nasoril/mini_db/issues)

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