实验二要求实现一个数据结构 :B+树。
实验难点在于理清B+树存储结构、插入分裂、删除合并以及并发控制。
强烈建议阅读教材给出的B+树执行流程的伪代码。
本节课首先介绍B+树索引,然后介绍B+树的设计,最后介绍B+树的优化措施。
实验一要求实现一个缓冲池实例,包括动态扩张的哈希表、基于LRU-K的替换器。
动态哈希表的难点在于理清数据结构,数据插入与扩容过程,不要求缩容。
LRU-K的实现比较坑,如果没有理解替换器与缓冲池整体的关系,也就很难理解各个函数的实现。
建议看教材:Database System Concepts 里面讲得比较清晰。
哈希表具有无法比拟的常数查询性能,是数据库的常用查询数据结构。
本节课探讨了静态哈希与动态扩容的哈希。动态扩容包括链式哈希、extendible hash以及线性哈希。
哈希表能较好应对多次点查询,但无法较好应对范围查询。
存储-2
How the DBMS manages its memory and move data back-and-forth from disk.
DBMS是怎么管理其内存的,怎么与硬盘交互的(包括加载和写数据)。
本节课主要介绍缓存池的加载策略、替换策略。
存储-1
How the DBMS represents the database in files on disk.
DBMS是怎么在底层表示数据的?
本节融合了三节课内容,主要是数据库底层存储的表现,讨论了页中tuple的存储模型,包括两种类型基于tuple和基于log。讨论了具体的数据表示,系统元数据。最后介绍OLTP和OLAP,对应的行存储和列存储优缺点。简单介绍了数据压缩方法。
本节课主要介绍数据库系统的一些概念以及SQL语句。
论文材料: https://pdos.csail.mit.edu/6.824/papers/spanner.pdf
Spanner是谷歌公司研发的、可扩展的、多版本、全球分布式、同步复制数据库。它是第一个吧数据分布在全球范围内的系统,并且支持外部一致性的分布式事务。Spanner实现了一个强大的时间API,用于实现非阻塞的读、不采用锁机制的只读事务和原子模式变更。
Spanner论文比较复杂,这里我结合课程,只重点讲述如何利用时间API完成分布式事务,包括读写事务和只读事务。
1 | http://loopjump.com/google_spanner/ |