# MetonaSqlark
> 基于 TypeScript 的**前端关系型数据库**：完整 SQL + Query Builder 双 API，
> 4 种存储模式（memory / disk / hybrid / aria）+ 3 种后端（OPFS / KVStore / Memory）可选，
> `aria` 模式内置自研 LSM-Tree 存储引擎（AriaEngine：WAL + 页面化 + 可选压缩/加密，
> 事务用未提交快照回滚）。
> 零运行时依赖，浏览器 / Node.js 开箱即用。
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## 目录
- [核心特性](#核心特性)
- [安装](#安装)
- [快速开始](#快速开始)
- [API 速览](#api-速览)
- [存储引擎](#存储引擎)
- [AriaEngine 自研存储引擎](#ariaengine-自研存储引擎)
- [框架集成](#框架集成)
- [开发](#开发)
- [项目状态](#项目状态)
- [License](#license)
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## 核心特性
**数据库能力**
- **完整 SQL** — SELECT（JOIN / 子查询 / 派生表 / UNION / GROUP BY / HAVING / DISTINCT / CASE WHEN / EXISTS / BETWEEN / NULLS 排序）、INSERT...SELECT、UPDATE/DELETE 子查询、ALTER TABLE、TRUNCATE TABLE、CREATE INDEX、事务语句（BEGIN / COMMIT / ROLLBACK / SAVEPOINT）、维护语句（EXPLAIN / ANALYZE / REINDEX / VACUUM）
- **Query Builder** — 链式 `.select().where().innerJoin().orderBy().limit().execute()`，类型安全
- **流式查询** — `queryStream` / `table().stream()` 逐行回调，Aria 引擎真惰性扫描（limit 提前终止，不物化结果集）
- **事务** — 四引擎事务原子性 + 自动回滚；Aria 用引擎级事务 + 未提交快照（`txnSnapshot`）回滚。**同一实例同时只允许一个事务**（并发 `beginTransaction` 抛 `TX_ACTIVE`）—— 不是 MVCC 快照隔离
- **外键级联** — `ON DELETE` / `ON UPDATE` 支持 `CASCADE` / `SET NULL` / `RESTRICT`（含主键变更级联、级联环路保护）
- **数据迁移** — 版本化迁移（持久化到库内，重启不重跑）、单表/全库导入导出、`backup()` 全库导出（逐表读取，非跨表快照 —— 见「已知限制」）
- **连接池** — `MetonaSqlark.connect()` 单例复用，引用计数自动关闭
**存储模式（4 种）+ 存储后端（3 种）**
- `memory` — 纯内存，测试 / 缓存
- `disk` — 自研 **KVStore 事务引擎**（v0.6.0 起替代 IndexedDB）：多 key 原子写、快照 + 日志崩溃恢复
- `hybrid` — write-through 双写，读走内存
- `aria` — 自研 **AriaEngine**（LSM-Tree + WAL + 页面化 + 可选压缩/加密），
后端可选 `diskEngine: 'opfs' | 'kv' | 'memory'`
> `disk` 与 `hybrid` 的磁盘侧**恒用自研 KVStore**（`diskEngine` 项只对 `mode: 'aria'`
> 生效，其余模式忽略该配置 —— 已在类型注释中写明）。
**生产级可靠性**
- **崩溃恢复** — WAL 原子写入 + CRC-32 完整性校验（SSTable 整文件 + WAL 记录）、分片空洞与记录损坏**如实上报**（`ARIA_WAL_GAP` / `droppedWALRecords`，拒绝静默截断）、打开时损坏自愈、`repair()` 清理重建
- **全库加密** — AES-256-GCM 透明加密（PBKDF2 密钥派生 + 密码验证 + 篡改检测），`encryption.password` 一键启用
- **多标签页独占锁** — Web Locks API，第二个标签页打开同一库抛 `ARIA_LOCKED`
- **数据安全** — 输入校验（`required` / `maxLength` / `min` / `max`）、SQL 注入防护、Bloom Filter 快速否定
- **大表性能** — 10 万行级验证；批量插入组提交；SSTable 4KB 页面化 + BufferPool LRU 缓存
**生态**
- **React / Vue 集成** — `useQuery` / `useSqlarkQuery` 等 hooks（构建为 `dist/react.js` /
`dist/vue.js`，配套手写精确类型声明；`react` / `vue` 为**可选 peer dependency**，
不装也不影响核心库使用）
- **插件系统** — 14 种生命周期钩子（beforeInsert / afterQuery / ...），
`priority` 越大越先执行（同优先级保持注册顺序）
- **旧库迁移** — `migrateFromIndexedDB()` 一键把旧 IndexedDB 库导入新引擎
- **浏览器兼容** — Chrome 102+ / Firefox 111+ / Safari 15.2+ / Edge 102+ / Node.js 16+
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## 安装
```bash
npm install @metona-team/metona-sqlark
```
> 私有 registry（一次性配置）：
> ```bash
> npm config set @metona-team:registry https://git.metona.cn/api/packages/MetonaTeam/npm/
> ```
### CDN / 直接下载
```html
```
或从 [`dist/`](./dist/) 下载：`metona-sqlark.js`（UMD 开发版）/ `metona-sqlark.min.js`（压缩版：实测 251,731 字节 / gzip 63,431 字节）/ `metona-sqlark.esm.js` / `metona-sqlark.cjs` / `metona-sqlark.d.ts`
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## 快速开始
```typescript
import { MetonaSqlark } from '@metona-team/metona-sqlark';
// 别名：import { MeSqlark } from '@metona-team/metona-sqlark';
const db = await MetonaSqlark.create({
name: 'my-app',
mode: 'hybrid', // 'memory' | 'disk' | 'hybrid' | 'aria'
// 仅 mode:'aria' 时生效（Aria 的存储后端）；disk/hybrid 恒用自研 KVStore
diskEngine: 'opfs', // 'opfs' | 'kv' | 'memory'
});
// 定义表 — 支持约束与外键级联
await db.defineTable('users', {
id: { type: 'string', primaryKey: true },
name: { type: 'string', required: true },
age: { type: 'number', default: 0 },
email: { type: 'string', unique: true, index: true },
});
await db.defineTable('orders', {
id: { type: 'string', primaryKey: true },
user_id: { type: 'string', references: 'users.id', onDelete: 'CASCADE' },
amount: { type: 'number' },
});
// SQL 查询
await db.query("INSERT INTO users VALUES ('1', 'Alice', 30, 'alice@demo.com')");
const rows = await db.query('SELECT * FROM users WHERE age > 18 ORDER BY name');
// 参数化查询（v0.7.0）— 位置参数 `?`，安全编码杜绝 SQL 注入
await db.query("INSERT INTO users VALUES (?, ?, ?, ?)", ['2', "O'Brien", 25, 'ob@demo.com']);
const row2 = await db.query('SELECT * FROM users WHERE name = ?', ["O'Brien"]);
// Query Builder
const result = await db.table('users')
.select(['name', 'age'])
.where({ age: { $gt: 18 } })
.orderBy('age', 'desc')
.limit(10)
.execute();
// JOIN
await db.query(`SELECT u.name, o.amount FROM users u
INNER JOIN orders o ON u.id = o.user_id WHERE o.amount > 100`);
// 子查询 / UNION / EXISTS
await db.query(`SELECT * FROM users WHERE id IN (SELECT user_id FROM orders WHERE amount > 100)`);
await db.query(`SELECT name FROM users WHERE city = 'Beijing'
UNION SELECT name FROM users WHERE age < 30`);
await db.query(`SELECT * FROM users u WHERE EXISTS
(SELECT 1 FROM orders o WHERE o.user_id = u.id)`);
// GROUP BY / CASE WHEN
await db.query(`SELECT dept, COUNT(*) FROM employees GROUP BY dept HAVING COUNT(*) > 1`);
await db.query(`SELECT name, CASE WHEN age >= 18 THEN 'adult' ELSE 'minor' END AS status FROM users`);
// ALTER TABLE / TRUNCATE TABLE
await db.query('ALTER TABLE users ADD COLUMN phone STRING');
await db.query('TRUNCATE TABLE old_logs');
// 事务 — 失败自动回滚
await db.transaction(async (trx) => {
await trx.table('users').insert({ id: '3', name: 'Charlie' });
await trx.table('orders').insert({ id: 'o1', user_id: '3', amount: 99 });
});
// 流式查询 — 大表逐行回调
await db.queryStream('SELECT * FROM logs WHERE level = \'error\'', (row) => {
processRow(row);
});
// 崩溃恢复自愈
await db.repair();
await db.clearAll();
// 连接池 — 同库复用
const db2 = await MetonaSqlark.connect({ name: 'my-app', mode: 'hybrid' });
// db2 === db
await db2.disconnect(); // 引用计数 -1
```
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## API 速览
### 数据库配置
| 属性 | 类型 | 默认 | 说明 |
|------|------|------|------|
| `name` | `string` | `'metona-sqlark'` | 数据库名称 |
| `mode` | `'memory' \| 'disk' \| 'hybrid' \| 'aria'` | `'hybrid'` | 存储模式 |
| `diskEngine` | `'opfs' \| 'memory' \| 'kv'` | `'opfs'` | **仅 `mode: 'aria'` 生效**（Aria 的存储后端；`'kv'` = 自研 KVStore）。`disk`/`hybrid` 恒用 KVStore，忽略此项 |
| `version` | `number` | `1` | 版本号 |
| `maxRowsPerQuery` | `number` | `0` | 查询结果行数上限（0 = 不限） |
| `debug` | `boolean` | `false` | 调试模式 |
| `multiTabSync` | `boolean` | `false` | 多标签页同步（BroadcastChannel） |
| `plugins` | `MetonaPlugin[]` | — | 插件列表 |
| `onReady` | `(db) => void` | — | 就绪回调 |
| `onError` | `(error) => void` | — | 全局错误回调 |
| `aria` | `AriaEngineConfig` | — | AriaEngine 配置透传（`walSyncMode` / `encryption` / `pageStorage` / `compression` 等） |
### ColumnDef 列定义
| 属性 | 类型 | 说明 |
|------|------|------|
| `type` | `'string' \| 'number' \| 'boolean' \| 'date' \| 'json'` | 数据类型（必填） |
| `primaryKey` | `boolean` | 主键（建表时至少一个） |
| `required` | `boolean` | 必填 |
| `unique` | `boolean` | 唯一约束 |
| `index` | `boolean` | 创建二级索引 |
| `default` | `unknown` | 默认值 |
| `references` | `string` | 外键引用 `'table.column'` |
| `onDelete` | `'CASCADE' \| 'SET NULL' \| 'RESTRICT'` | 删除级联 |
| `onUpdate` | `'CASCADE' \| 'SET NULL' \| 'RESTRICT'` | 更新级联（更新主键时触发） |
| `maxLength` | `number` | 字符串最大长度 |
| `min` / `max` | `number` | 数字最小值 / 最大值 |
### WHERE 操作符
| 操作符 | 含义 | 操作符 | 含义 |
|--------|------|--------|------|
| `$eq` / 直接值 | 等于 | `$gt` / `$gte` | 大于 / 大于等于 |
| `$ne` | 不等于 | `$lt` / `$lte` | 小于 / 小于等于 |
| `$in` / `$nin` | 在列表中 | `$like` | 模糊匹配 |
| `$and` / `$or` / `$not` | 逻辑组合 | | |
### 核心方法
| 方法 | 说明 |
|------|------|
| `db.query(sql)` / `db.query(sql, params)` | 执行 SQL（支持分号多语句；v0.7.0 位置参数 `?` 绑定） |
| `db.queryStream(sql, onRow)` | 流式查询（逐行回调，不物化） |
| `db.table(name)` | 获取表操作对象（`insert` / `select` / `update` / `delete` / `count` / `stream` / `clear` / `drop`） |
| `db.defineTable(name, cols)` | 定义表结构 |
| `db.dropTable(name)` / `db.getTableNames()` | 删除表 / 列出表 |
| `db.transaction(fn)` | 执行事务（自动回滚） |
| `db.repair()` | 崩溃恢复自愈：校验清理损坏数据、重建索引 |
| `db.clearAll()` | 清空全部数据与表结构（保留库本身） |
| `db.exportTable(name)` / `db.exportAll()` | 导出数据 JSON |
| `db.importTable(name, data)` | 导入数据 |
| `db.backup()` | 导出全库数据（**逐表读取**，见下方"已知限制"） |
| `db.addMigration(v, fn)` / `db.migrateTo(v)` | 版本化数据迁移（版本持久化，重启不重跑） |
| `db.subscribe(table, fn)` | 订阅表变更（返回退订函数） |
| `db.on(hook, fn)` | 注册生命周期钩子（14 种） |
| `db.close()` | 关闭数据库 |
### 维护语句（SQL 入口）
| 语句 | 说明 | 支持引擎 |
|------|------|----------|
| `EXPLAIN SELECT ...` | 输出查询计划（type/table/where/usingIndex/estimatedRows/actualTimeMs） | 全部 |
| `ANALYZE [TABLE] name` | 收集表统计信息（行数/行大小/索引深度/列基数） | Aria |
| `REINDEX [TABLE] name` | 重建表二级索引 | Aria |
| `VACUUM` | 压缩 LSM + 清理版本碎片 | Aria |
| `SAVEPOINT name` / `ROLLBACK TO name` / `RELEASE name` | 嵌套事务保存点 | Aria |
> 不支持的引擎执行维护语句抛 `NOT_SUPPORTED`。
### 旧库迁移（v0.6.0）
> IndexedDB 已从引擎中完全移除。旧版本（v0.5.x 及更早）的 disk 模式用户可通过一次性迁移工具导入：
```typescript
// 两种等价写法（v0.8.0 起主入口也导出，避免深路径依赖）
import { migrateFromIndexedDB } from '@metona-team/metona-sqlark/migration';
// import { migrateFromIndexedDB } from '@metona-team/metona-sqlark';
const target = await MetonaSqlark.create({ name: 'my-app-new', mode: 'disk' });
const result = await migrateFromIndexedDB({
dbName: 'my-app',
engine: 'disk', // 仅支持旧 disk 模式（IndexedDBEngine）
target,
onProgress: (done, total, table) => console.log(`迁移 ${done}/${total}: ${table}`),
});
// result: { migratedTables, rowCount, skippedTables }
```
> 注：旧 aria 模式库为引擎私有格式（SSTable/WAL），无法按行迁移——请从应用层 `exportAll()` 后重新导入。
### 连接池
| 静态方法 | 说明 |
|------|------|
| `MetonaSqlark.connect(config)` | 获取或创建数据库实例（单例复用） |
| `MetonaSqlark.disconnect(name)` | 释放连接（引用计数 -1） |
| `MetonaSqlark.disconnectAll()` | 强制关闭所有连接 |
| `MetonaSqlark.getActiveConnections()` | 获取活跃连接列表 |
> **实现说明**：这四个静态方法由 `connection-manager` 模块在**模块加载时注入**
> （主入口 `src/index.ts` 以 side-effect 方式 `import './connection-manager'`），
> 因此从包入口引入即可用，无需额外操作。类型上（v0.8.0 起）声明为可选静态成员；
> 若在**未加载该模块**的自定义构建里调用，其值为 `undefined` 并抛 `TypeError`
> —— 不会静默无效。
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## 存储引擎
| 特性 | Memory | Disk (KVStore) | Hybrid | Aria |
|------|--------|----------------|--------|------|
| **持久化** | ❌ 重启丢失 | ✅ KVStore（OPFS / 内存介质） | ✅ 内存 + 磁盘 | ✅ 后端决定 |
| **事务** | ✅ 快照回滚 | ✅ 单日志记录原子写 | ✅ 双引擎（磁盘优先） | ✅ 快照回滚（事务串行，非 MVCC 隔离） |
| **二级索引** | ✅ Hash | ✅ Hash（重启恢复） | ✅ Hash | ✅ LSM（重启恢复） |
| **查询性能** | O(1) PK | O(1) PK（内存热路径） | O(1) PK | O(log n) |
| **数据上限** | 内存 | 磁盘可用 | 磁盘可用 | 内存 |
| **全库加密** | — | — | — | ✅ AES-GCM |
| **多标签页锁** | — | — | — | ✅ Web Locks |
| **适用场景** | 缓存 / 测试 | 标准持久化（替代 IndexedDB） | 速度 + 持久化 | 大规模 / 分析 |
| **测试覆盖** | 30+ | 50+（含 10 万级压测） | 15+ | 400+ |
**选型建议**
- **临时数据 / 单元测试** → `memory`
- **标准前端持久化**（替代 IndexedDB）→ `disk`（KVStore，多 key 原子事务，10 万级验证）
- **内存速度 + 磁盘持久化** → `hybrid`（write-through，读走内存）
- **大规模 / 需要自研引擎可控性** → `aria`（LSM-Tree + WAL + 加密 + 页面化存储）
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## AriaEngine 自研存储引擎
AriaEngine 是内置的页面式存储引擎，对标 SQLite 的设计理念：
**LSM-Tree 索引 + WAL 崩溃恢复 + 快照回滚事务 + 页面化物理存储 + 全库加密**。
```typescript
const db = await MetonaSqlark.create({
name: 'my-app',
mode: 'aria',
diskEngine: 'opfs', // 存储后端：'opfs' | 'kv' | 'memory'
aria: {
walSyncMode: 'full', // 'full' | 'batch' | 'none'
compression: true, // LZ4 页面压缩
encryption: { password: 'my-password' }, // 全库 AES-256-GCM 加密
},
});
// 与其余引擎 API 完全兼容
await db.defineTable('users', {
id: { type: 'string', primaryKey: true },
name: { type: 'string', required: true },
});
await db.query("INSERT INTO users VALUES ('1', 'Alice')");
const rows = await db.query('SELECT * FROM users');
```
### 架构
```
┌──────────────────────────────────────────────┐
│ AriaEngine v0.8.0 │
├──────────────────────────────────────────────┤
│ LSM-Tree │ Buffer Pool │ WAL │
│ MemTable │ LRU (256页) │ 分片文件 │
│ +SSTable │ +FileManager │ +CRC-32 │
│ (4KB 页面) │ │ +空洞检测 │
├────────────────┼───────────────┼────────────┤
│ 事务/版本管理 │ Bloom Filter │ LZ4 压缩 │
│ 快照回滚 │ 二级索引 LSM │ +大小头 │
│ +Savepoint │ (每列独立) │ │
├────────────────┴───────────────┴────────────┤
│ __aria_manifest 单一提交点（数据→提交→截断）│
├──────────────────────────────────────────────┤
│ EncryptedBackend (AES-256-GCM 全库透明加密) │
├──────────────────────────────────────────────┤
│ 存储后端: OPFS Backend / KVStore Backend │
│ Web Locks 多标签页独占锁 │
└──────────────────────────────────────────────┘
```
### 核心机制
| 机制 | 说明 |
|------|------|
| **LSM-Tree** | MemTable（红黑树）→ 多级 SSTable，异步 Compaction（从存储兜底加载），写背压 |
| **页面化存储** | SSTable 存为 4KB 页面（FileManager 分配 pageId + BufferPool LRU 缓存 256 页 ≈ 1MB），`pageStorage` 在 opfs/kv 后端默认启用 |
| **WAL** | 分片文件 `__wal_%06d.bin` + 真追加；标准 CRC32 记录校验（记录级 CRC 失败会计数并上报 `droppedWALRecords`）；full/batch/none 三模式；**LSN 全库单调**（manifest 记高水位）；分片号**绝不回退、也绝不低于 manifest 水位**（整体清空后允许复用最后用过的号）；内部空洞与记录损坏显式上报（`gaps` / `corruptRecords`），水位从未推进时的前缀缺失同样按空洞上报，水位已推进时前缀缺失视为"已清理的前缀"；16MB 阈值自动 checkpoint（活跃事务期间不截断） |
| **单一提交点** | `__aria_manifest_`：页面水位 + 各命名空间 SSTable 元数据 + 表结构 + WAL 起始位置 + 待落盘冻结表意图，一次原子提交（头部/载荷双 CRC，先写后验，保留两代）。顺序固定为**数据落盘 → manifest 提交 → 才允许截断 WAL / 删除旧文件**；恢复只认最后一份 CRC 通过的世代，元数据损坏抛 `ARIA_MANIFEST_CORRUPT`（不再静默当空库） |
| **崩溃恢复** | 打开时完整性校验（整文件 CRC-32；**介质读故障不再被当成"文件不存在"**，抛 `ARIA_SSTABLE_READ_FAILED` 且不误删元数据）、按 LSN 水位重放 WAL、恢复后自动重建二级索引；`getRecoveryReport()` 返回 `{droppedSSTables, dataLossSuspected, walGaps, droppedWALRecords, legacyImported, manifestFallback}`；`repair()` 只在 manifest 健康时回收孤儿页面 |
| **Compaction** | 整层合并不再"先摘层再合并"（合并期间该层对读者始终可见）；底部层原地合并**回收墓碑**（删除密集场景空间不再无界增长）；按层 `compacting` 集合（跨层触发不丢失）；被取代的 SSTable 进入**退休表**，等更早的读者退出后才物理删除 |
| **全库加密** | `encryption.password` → EncryptedBackend 透明加解密（WAL/SSTable/Schema/元数据全密文）；PBKDF2 派生 + salt 持久化；密码错误/篡改 → `ARIA_DECRYPT_ERROR` |
| **MVCC** | 版本链仅作事务内 undo（提交即清理，**无快照隔离**；事务串行）；自动 GC |
| **二级索引** | 每列独立 LSM Tree，支持等值/范围扫描，跨重启恢复，WAL 恢复后自动重建 |
| **Bloom Filter** | FNV-1a + Murmur 双哈希，SSTable footer 序列化，查询时快速否定 |
| **多标签页锁** | Web Locks 库级独占锁，第二个标签页抛 `ARIA_LOCKED`；不支持的环境降级无锁并告警 |
| **维护语句** | ANALYZE（表统计）/ REINDEX（重建索引）/ VACUUM（压缩 + 版本 GC）/ EXPLAIN（查询计划） |
### AriaEngine 配置项
| 属性 | 类型 | 默认 | 说明 |
|------|------|------|------|
| `pageSize` | `number` | `4096` | 页面大小（字节） |
| `bufferPoolPages` | `number` | `256` | Buffer Pool 页面数（≈1MB） |
| `memtableSizeThreshold` | `number` | `4MB` | MemTable 刷盘阈值 |
| `levelSizeMultiplier` | `number` | `10` | LSM 层级容量倍数 |
| `bloomFilterBitsPerKey` | `number` | `10` | Bloom Filter 每 key 位数 |
| `maxMemoryMB` | `number` | `64` | 内存预算（MB）：主 LSM 估算内存超限时触发 flush + MVCC GC |
| `walEnabled` | `boolean` | `true` | 是否启用 WAL |
| `walSyncMode` | `'full' \| 'batch' \| 'none'` | `'full'` | WAL 同步模式 |
| `checkpointInterval` | `number` | `1000` | Checkpoint 间隔（操作数） |
| `walSizeThreshold` | `number` | `16MB` | WAL 大小阈值（超则强制 checkpoint） |
| `compression` | `boolean` | `false` | 是否启用 LZ4 压缩 |
| `storageBackend` | `'opfs' \| 'kv' \| 'memory'` | `'opfs'` | 存储后端 |
| `encryption` | `{ password: string }` | — | 全库 AES-256-GCM 加密 |
| `pageStorage` | `boolean` | 自动（opfs/kv 后端默认启用） | SSTable 页面化存储 |
---
## 框架集成
```tsx
// React
import { useQuery, useTable, useDatabase } from '@metona-team/metona-sqlark/react';
const { data, loading, error, refresh } = useQuery(db, 'SELECT * FROM users');
// Vue
import { useSqlarkQuery, useSqlarkTable, useSqlarkDatabase } from '@metona-team/metona-sqlark/vue';
const { data, loading, error, refresh } = useSqlarkQuery(db, 'SELECT * FROM users');
```
---
## 开发
```bash
npm install # 安装依赖
npm run dev # 开发模式（localhost:3001）
npm run build # 生产构建（生成 dist/）
npm test # 运行测试（1985 用例 · 93 套件；+4 个重型套件）
python3 scripts/mutation-b6.py # 变异验证：把 B-6 的修复逐项回退，对应用例必须失败
npm run test:e2e # Playwright e2e（真实 Chromium + OPFS + 崩溃注入，需先 build）
npm run lint # 代码检查
npm run typecheck # 类型检查
```
---
## 项目状态
| 指标 | 数值 |
|------|------|
| 测试用例 | 1985（93 套件）+ 14 Playwright e2e，另 4 个重型套件在独立 CI job 串行运行 |
| 语句覆盖率 | 90.59%（8538/9424） |
| 分支覆盖率 | 82.61%（4459/5397） |
| 函数覆盖率 | 94.14%（1223/1299） |
| 行覆盖率 | 93.50%（7733/8270） |
| SQL 关键字 | 72 |
| 存储模式 | 4（`memory` / `disk` / `hybrid` / `aria`） |
| 存储后端 | 3（OPFS / KVStore / Memory），Aria 引擎另有 LSM-Tree + WAL + 页面化 |
| 运行时依赖 | 0 |
> **覆盖率口径**：`collectCoverageFrom = src/**/*.ts`，仅排除两个**纯类型声明**文件
> （`engine/interface.ts`、`query/ast.ts` —— 它们只有 interface/type，可执行语句为 0，
> 纳入统计只会稀释分母）。v0.8.0 审查曾发现 `interface.ts` 里混着三个运行时函数
> （`cloneRow`/`cloneRowFallback`/`cloneRows`）—— 已搬到 `src/engine/row_clone.ts`
> 并纳入统计（搬完门禁立刻因 functions 93.84% < 94% 失败，补测退化路径后通过）。
> CI 常规 job 带 `--coverage` 运行，
> `jest.config.cjs` 的 `coverageThreshold` 为 statements 90 / branches 82 /
> functions 94 / lines 93，任一项不达标即失败 —— **门槛不达标不允许发版**。
>
> 上述四个数字由**与 CI 常规 job 完全相同的命令**产出（可复现）：
> ```bash
> npx jest --coverage --testPathIgnorePatterns='/node_modules/|/tests/e2e/|aria-prod-load|kvstore-stress|aria-matrix-audit|aria-idx-flush-race'
> ```
> 修改覆盖范围、阈值或测试选择时**必须同步更新本表**（G5 门禁要求
> README 数字与 CI 产出一致）。
### 已知限制（v0.8.0）
- **存储布局在 v0.8.0 变更** — 元数据从"每个命名空间一份裸 JSON"（`__aria_lsm_meta*` /
`__aria_schemas`）收敛为 `__aria_manifest_`（带世代号与双 CRC）。
旧库**首次用 v0.8.0 打开时自动迁移**（旧键保留不删），迁移遇到损坏的旧元数据会
明确报 `ARIA_LEGACY_META_CORRUPT` 而不是当成空库。直接读取这些内部 key 的外部
脚本需要跟着改（引擎侧无公开 API 依赖它们）。
* **回退是单向的**：迁移后所有新写入只进 manifest，旧的 `__aria_lsm_meta*` /
`__aria_schemas` 停留在迁移那一刻。用旧版本打开同一个库会看到**迁移时刻的旧
视图**（不是"数据都在"），继续写入还会让两套布局分叉 —— 需要回退旧版本时，
先用 v0.8.0 导出数据，不要指望旧键是新数据的镜像。
- **单列主键** — 复合主键暂不支持（建表时显式 `SCHEMA_ERROR`），列入 v0.8 路线图
- **写语句关联引用** — UPDATE/DELETE 的 WHERE 支持非关联子查询（`IN (SELECT)` / 标量子查询），关联引用（`$col` / 关联 EXISTS）显式抛 `NOT_SUPPORTED`（不静默）
- **`backup()` 不是跨表一致性快照** — 实现为**逐表读取**（Aria 走引擎级 `backup()`，
其余引擎回退 `exportAll()`）。若在备份过程中有并发写入，不同表之间可能来自
不同时间点（单表内部是一致的）。需要强一致备份时请先 `close()` 或用
`db.transaction()` 包住调用（事务期间并发写会被 `TX_ACTIVE` 拒绝）。
* 说明：此前文档宣称"在线一致性快照"，但引擎层没有实现跨表快照原语 ——
与其保留一个不成立的宣称，这里按实际行为描述（真快照列入后续版本）。
- **建表 UNIQUE 约束** — 不可经 `DROP INDEX` 解除（对齐 SQLite，需重建表）；仅 `CREATE UNIQUE INDEX` 添加的约束可随索引删除
- **唯一值交换更新** — 同一语句内两行互换唯一列值（A:x→y, B:y→x）保守拒绝（最终状态合法但报 `UNIQUE_VIOLATION`）
- **主键非空** — 主键列强制非空（SQL 语义 PK 隐含 NOT NULL），`INSERT`/`UPDATE` 置 null/undefined 抛 `VALIDATION_ERROR`
- **多实例写入保护依赖 Web Locks** — AriaEngine 用 Web Locks 做库级独占：第二个实例
打开同一个库时抛 `ARIA_LOCKED`，这是**唯一受支持**的多标签页写入方式。运行环境
没有 Web Locks 时该保护会自动降级为"提交点冲突检测"（manifest 世代号单调 + 提交前
检查是否存在别的实例提交的更新世代 → 抛 `STALE_INSTANCE`），但降级只保证
**不静默覆盖别人的提交**，不保证多实例写入的数据完整性：被拒绝的那一方此前
已写入自己 WAL 分片的记录，可能被胜出实例的 checkpoint 当作可回收前缀清掉。
结论：**不要在没有 Web Locks 的环境里让两个实例同时写同一个库**；需要并发访问时
由应用层串行化（如 SharedWorker / 主标签页代理）。
- **manifest 体积随 SSTable 数量增长** — 单一提交点把全部命名空间的 SSTable 元数据
（键范围、页面 id 列表、大小）+ 表结构 + WAL 水位写进**同一个文件**，每次提交
整体重写（保留两代）。因此元数据量与已落盘 SSTable 数成正比：长期高频写入、
层级很多且迟迟不合并的库，其 manifest 会明显大于数据本身之外的一般预期。当前
没有"元数据分层/增量"机制，`vacuum()` 合并层级是唯一的收敛手段（列入后续版本）。
- **尾部 WAL 分片丢失无法从介质自身识别** — 分片内部空洞（中间缺号）与记录级 CRC
损坏都会被上报；但如果**最后一个**分片整个消失，介质上没有任何"它本该存在"的证据
（manifest 只记 `startSegment`/`nextLsn`，不记最后分片号），此时只能靠
`ARIA_WRITE_LOST`（有未落盘冻结表却重放不到任何记录）兜住"确定丢数据"的情况。
### 浏览器兼容性
| 浏览器 | 最低版本 | Memory | Disk (KVStore) | Aria (OPFS) |
|--------|----------|--------|----------------|-------------|
| Chrome / Edge | 102+ | ✅ | ✅ | ✅ |
| Firefox | 111+ | ✅ | ✅ | ✅ |
| Safari | 15.2+ | ✅ | ✅ | ✅ |
| Node.js | 16+ | ✅ | ✅（内存介质） | ✅（内存介质） |
> **OPFS**：基础 API（`createWritable` 原子写）在 Chromium 102+ / Firefox 111+ / Safari 15.2+ 均支持。
> 无跨文件事务，AriaEngine 以 WAL 分片单文件原子写 + manifest 单一提交点保证崩溃一致性；
> 分片空洞与记录级损坏都会被**显式上报**（恢复报告 + 告警），不做静默截断。
>
> **多标签页保护**：AriaEngine 通过 Web Locks 获取库级独占锁，第二个标签页打开同一库抛 `ARIA_LOCKED`。
>
> **OPFS 需要 http(s) 页面**：`aria` + `diskEngine: 'opfs'` 在 **`file://` 直接打开的页面里不可用** ——
> Chromium 会以 `SecurityError` 拒绝 `navigator.storage.getDirectory()`（注意此时
> `isSecureContext` 仍是 `true`、API 也存在，只有真正调用才会发现）。引擎会抛
> `ARIA_OPFS_UNAVAILABLE`，消息里给出两条出路：用本地服务器打开
> （`node tests/e2e/server.cjs 3344` → `http://127.0.0.1:3344/...`），或改用
> `mode: 'memory'` / KVStore 后端。
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## 项目结构
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src/
├── index.ts # 入口（MetonaSqlark + MeSqlark）
├── core.ts # 主类（create/query/table/transaction/migration...）
├── constants.ts # 配置类型 + DatabaseError + VERSION
├── connection-manager.ts # 连接池管理
├── engine/ # 存储引擎
│ ├── memory.ts # MemoryEngine（内存 + 快照事务）
│ ├── kvstore_engine.ts # KVStoreEngine（disk 模式，v0.6.0 替代 IndexedDB）
│ ├── kvstore/ # 自研 KVStore（日志 + 快照 + 原子写）
│ └── aria/ # AriaEngine（LSM-Tree + WAL + MVCC + 页面化 + 加密）
│ ├── index/ # MemTable / SSTable / LSM / Bloom / MergeIterator
│ ├── wal/ # WAL 分片 + checkpoint
│ ├── store/ # OPFS / KVStore / 加密 backend + FileManager
│ ├── buffer/ # BufferPool + LRU 驱逐
│ └── transaction/ # MVCC
├── hybrid/ # 混合引擎（write-through）
├── migration/ # 旧 IndexedDB 数据迁移工具（一次性）
├── query/ # AST + Builder + Compiler + Executor
├── sql/ # Lexer + Parser（递归下降，72 关键字）
├── table/ # 表管理 + Schema 校验
├── transaction/ # 事务管理（自动回滚）
├── plugin/ # 插件系统（14 hooks）
└── integrations/ # React / Vue hooks
```
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## License
MIT © [MetonaTeam](https://git.metona.cn/MetonaTeam/MetonaSqlark)