SQLAlchemy适配GaussDB开源开发任务

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yangjiaxin98 发表于 2024/10/28 16:15:35 2024/10/28
【摘要】 SQLAlchemy是为Python编程语言提供的开源SQL工具包及对象关系映射器(ORM)。本任务主要为了让SQLAlchemy社区支持GaussDB数据库,帮助拓展GaussDB的影响力,也方便SQLAlchemy的用户能够将数据库由MySQL换成GaussDB。

1 背景介绍

开源for Huawei(参考:https://developer.huaweicloud.cn/programs/opensource/contributing/)通过和公司、高校、社区的开发者合作,完成鲲鹏、昇腾、欧拉、鸿蒙、高斯、云服务等与开源软件的适配开发,帮助繁荣Huawei的基础生态,同时让开源软件能够更加简单、高效的运行于华为云上。

开始之前,开发者可以下载 开源for Huawei Wiki(参考:https://gitcode.com/HuaweiCloudDeveloper/OpenSourceForHuaweiWiki/overview) 了解详细的开发步骤,技术准备,以及开发过程需要的各种资源。

2 需求分析

2.1 项目影响力

1. SQLAlchemy是为Python编程语言提供的开源SQL工具包及对象关系映射器(ORM)。

以下是关于 SQLAlchemy 的详细介绍:

· 主要功能:

o ORM(对象关系映射):通过将数据库表映射为Python类,开发者可以使用面向对象的方式操作数据库,而不必直接编写SQL语句。

o 核心SQL表达语言:除了ORM,SQLAlchemy还提供了强大的SQL表达语言,允许开发者编写底层SQL查询,确保复杂查询的性能和灵活性。

o SQL构造器:提供了一个强大的 SQL 表达式构造器,用于构建 SQL 查询。

o 数据库抽象层:通过对不同数据库的统一抽象,开发人员可以编写与特定数据库无关的代码,增强代码的可移植性。

o 会话管理:SQLAlchemy提供了一个会话管理系统,简化了数据库连接的生命周期管理。

o 数据迁移和版本控制:与Alembic等工具的集成,支持数据库模式的迁移和版本控制,使得在项目演进中能够安全地更新数据库结构

· 所属社区:SQLAlchemy官方团队,主要由创始人兼主要维护者Michael Bayer所领导。

· 源代码地址:https://github.com/sqlalchemy/sqlalchemy。

· 官网主页:https://www.sqlalchemy.org/。

· 主要开发语言:Python。

· 用户使用情况:SQLAlchemy在许多企业级项目中广泛应用,包括一些大型科技公司、初创企业、数据驱动型公司等,也广泛用于大型、科研机构的项目中。

· 主要商业价值:

o 降低开发成本:通过简化数据库操作和复杂查询,SQLAlchemy大篇幅减少了开发人员编写SQL的时间,降低了项目的开发和维护成本。

o 提高代码质量:ORM层提供了类型安全和语法检查,减少了人为编写SQL的错误,提升了代码的可靠性和安全性。

o 支持业务扩展:SQLAlchemy的灵活性允许企业在业务增长时快速调整和扩展数据库方案,而无需大幅度修改现有代码,提供了良好的可扩展性。

o 跨数据库兼容性:对多种数据库的支持,使得企业可以根据需要在不同数据库之前迁移,保证了商业策略调整的灵活性。

2. 项目数据:Fork 1.4K, Star 9.4K, Contributor 631,最近一次提交:2024-09-10。star历史如下(https://star-history.com/):

2.2 任务目的和范围

任务的主要目的

为了让SQLAlchemy社区支持GaussDB数据库,帮助拓展GaussDB的影响力,也方便SQLAlchemy的用户能够将数据库由MySQL换成GaussDB。同时,该任务可以为一些项目迁移打下基础,方便用户在使用SQLAlchemy时,可以选择GaussDB作为数据库后端。

能力要求

完成该任务需要具备微服务开发经验,熟悉SQLAlchemy底层相关架构。开发过程中主要使用Python语言,演示DEMO会涉及少量的Vue、TypeScirpt前端(可选)。

适配任务清单

生态

生态细类

是否需要验证

验证逻辑说明

是否需要适配

适配场景说明

昇腾生态

指令

否

使用昇腾处理器运行应用。

否

使用昇腾指令实现适配逻辑。

CANN

否

应用功能依赖于CANN运行。

否

使用CANN实现适配逻辑。

MindSpore

否

应用功能依赖于MindSpore运行。

否

使用MindSpore实现适配逻辑。

鲲鹏生态

指令

是

使用鲲鹏处理器运行应用。

否

使用鲲鹏指令实现适配逻辑。

Euler

是

使用Euler系统运行应用。

否

使用Euler系统调用实现适配逻辑。

数据库生态

GaussDB

是

使用GaussDB功能。

是

使用GaussDB的驱动和SQL实现适配逻辑。

GaussDB(DWS)

否

使用GaussDB(DWS)功能。

否

使用GaussDB(DWS)的驱动和SQL实现适配逻辑。

存储生态

OBS

否

使用OBS功能。

否

基于OBS API访问实现适配逻辑。

鸿蒙生态

HarmonyOS

否

使用HarmonyOS系统运行应用。

否

使用HarmonyOS系统调用实现适配逻辑。

3 工作量评估和任务分解

3.1 工作量评估

任务

人/天

完成GaussDB数据库适配功能开发

2

完成DEMO设计和功能验证

2

基于CCE容器完成环境搭建和DEMO验证

1

输出开发资料和博客

1

代码推送上游社区和发布版本

2

总计

9人天

3.2 完成GaussDB数据库适配功能开发

• Fork SQLAlchemy仓库(https://github.com/sqlalchemy/sqlalchemy/tree/main/lib/sqlalchemy/dialects), 开发SQLAlchemy相关的DBAPI以及SQLAlchemy Dialect(方言)插件开发,然后通过实现GaussDB的Dialect定义来完成对接GaussDB数据库。

• 定义GaussDB特有的数据类型与SQLAlchemy类型的映射。

• 根据GaussDB的特性,可能需要对SQLAlchemy的性能进行优化。

• 编写测试用例来验证方言的功能,包括连接、查询、事务处理等。

参考:

SQLAlchemy对PostgreSQL相关文档: https://docs.sqlalchemy.org/en/13/dialects/postgresql.html

源码阅读参考: https://developer.aliyun.com/article/929316

适配SQLAlchemy框架的OpenGauss方言库: https://gitee.com/opengauss/openGauss-sqlalchemy。

3.3 完成GaussDB演示DEMO设计

参考下面的用例图:

SQLAlchemy 使用 DBAPI(Database API)来与数据库进行交互

3.4 DEMO开发、部署和验证

DEMO的简单部署图如下:

根据DEMO设计,完成演示功能开发和部署。要求使用CCE容器(Euler镜像)进行部署。

为了简化用户开发,提供了一个项目脚手架。开发者可以在脚手架基础上,完成DEMO功能开发。可以参考: https://gitcode.com/HuaweiCloudDeveloper/OpenSourceForHuaweiWiki/blob/main/README.md  提供的指导,可以帮助您在华为云开通资源、编译DEMO和基于DEMO做增量代码开发。

3.5 在华为云开发者论坛输出博客

访问华为云开发者论坛(参考:https://bbs.huaweicloud.cn/blogs)发表博客,介绍完成这些任务的过程和心得。内容包括不限于如下内容:

·开源for Huawei的背景

·开源软件的功能介绍

·开发适配过程及碰到和解决的问题

·DEMO设计、开发、部署过程

·代码推送开源社区及互动过程

博客打上如下标签:

·开源(必选)

·开发者(必选)

·GaussDB数据库(可选)

·云数据库 GaussDB(可选)

· 鲲鹏(可选)

·昇腾(可选)

·鸿蒙(可选)

·对象存储 OBS(可选)

3.6 代码推送上游社区

将代码插件发布到SQLAlchemy仓库,包括版本说明、开发指南等。

仓库地址:https://github.com/sqlalchemy/sqlalchemy

4 验收材料

验收细则

评分说明

是否为验收必选项

结果(通过/不通过)

开发者举证

功能开发:完成与华为三大根技术生态(鲲鹏云、昇腾云、鸿蒙)适配的功能开发

完成GaussDB数据库适配功能开发。举证提供PR链接。

是

 

 

代码质量:适配华为三大根技术生态的代码质量经过工具检测达标

推送给开源社区的代码符合开源社区关于代码风格、功能、自动化测试等要求。

是

 

 

提供相关文档,比如部署文档、使用文档、配置文档等

根据社区要求,完善相关的开发指南和部署指导

否

 

 

合入到开源项目主仓:代码推送上游社区

代码合并到当前主干分支。举证提供代码仓库链接。

是

 

 

Deomo设计&开发:完成功能演示Demo的开发

举证提供DEMO仓库地址和DEMO开发提交记录。

是

 

 

Demo部署&验证:完成功能演示DEMO基于华为云鲲鹏环境的部署和功能验证

提供DEMO部署验证结果的关键截图进行举证。提供DEMO运行环境和资源的规格清单。

是

 

 

发布博客:发布博客介绍适配心得。

提供博客的地址。

是

 

 

制作单机版无高危开源镜像。

上架云商店。

否

 

 

单机版镜像上架时支持模板部署。

 

否

 

 

制作集群版无高危开源镜像

上架云商店。

否

 

 

集群版镜像上架时支持模板部署

 

否

 

 

 

5 参考资料

1. 开源for Huawei介绍、环境搭建、示例项目、开发和部署指南:https://gitcode.com/HuaweiCloudDeveloper/OpenSourceForHuaweiWiki/overview


【声明】本内容来自华为云开发者社区博主,不代表华为云及华为云开发者社区的观点和立场。转载时必须标注文章的来源(华为云社区)、文章链接、文章作者等基本信息,否则作者和本社区有权追究责任。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,欢迎发送邮件进行举报,并提供相关证据,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容,举报邮箱: cloudbbs@huaweicloud.com
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