ChuSQL/README.md

# ChuSQL

本项目是一个简单的数据库项目，服务端采用Haskell和Rust联合编写，采取B/S模式，管理客户端运行在浏览器网页上。

## 仓库布局

| 目录              | 语言    | 组件                                                              |
| ----------------- | ------- | ----------------------------------------------------------------- |
| `chusql-engine/`  | Haskell | 执行引擎：词法分析与AST、表达式求值、关系代数、内存表、服务端接口 |
| `chusql-storage/` | Rust    | 存储引擎：磁盘IO、B+树、缓冲池、WAL、崩溃恢复、并发控制           |
| `chusql-web/`     | 前端    | 浏览器端管理客户端                                                |

# 架构分层

## Haskell部分

作为函数式编程语言，从语言层面契合SQL语句解析和代数数学运算，同时有强大的类型安全系统。

- SQL词法分析、AST
- 语义分析：表/列存在性与类型检查（执行前的关卡）
- 事务处理
- 查询优化、内存表管理
- 关系代数运算
- 服务端接口与请求相应

## Rust部分

高性能、内存安全且具有强大并行异步编程能力的现代编程语言。

- 磁盘IO
- B+树、页面管理
- 缓冲池
- WAL
- 事务日志和崩溃恢复
- 并发控制

## 前端部分

- 前端部分目前还没想好选型架构，暂且使用简单前端三件套做一个简单的仿CLI WebUI即可。后期可能会加上Rust编写的CLI前端

> Rust和Haskell部分的通信通过管道实现，后期跨平台到Linux后使用Unix Domain Socket

> 如果找到了较好的Rust+Haskell集成方法也会及时替换

# 性能基准
**测试环境**：Windows / GHC 9.10.3 / `-O2`
**数据规模**：`users`、`orders` 各 500 行，两表配对共 25 万对
**计时方式**：CPU 时间；每批至少 8 次迭代、累计超过 0.3 秒后固定批次，取 3 批中位数（避开时钟量化误差）

| 查询                                       | 结果行数 |   未优化 |      优化后 |      加速 |
| ------------------------------------------ | -------: | -------: | ----------: | --------: |
| `JOIN` + `WHERE u.age > 90`                |       45 | 156.3 ms | **12.2 ms** | **12.8x** |
| `JOIN`（无 WHERE，只有投影）               |      500 | 169.9 ms |    146.5 ms |      1.2x |
| `JOIN` + `WHERE` + `ORDER BY` + `LIMIT 10` |       10 | 175.8 ms | **13.7 ms** | **12.9x** |
| 单表 `WHERE age > 90`（对照组）            |       45 | 0.183 ms |    0.275 ms |      0.7x |

> 跑法：`cd benchmark/chusql-engine && stack run`（可选参数：`用户行数 订单数 单批目标秒数`，默认 `500 500 0.3`）
> 最近更新：2026-09-24