手写MySQL(十一)总结篇

zhang24360

已于 2022-09-20 17:13:30 修改

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分类专栏：手写MySQL数据库文章标签： mysql 前端 java

于 2022-06-15 17:04:26 首次发布

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本文详细解读了MySQL后端的TransactionManager、DataManager等五个关键模块，阐述了read和insert操作流程，提出日志恢复优化和索引多样性改进，以及分布式数据库的可能性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

代码地址：GitHub - zhangqingqing24630/MySQL-

Mysql分为后端和前端，前后端通过 socket 进行交互。前端（客户端）的职责很单一，读取用户输入，并发送到后端执行，输出返回结果，并等待下一次输入。Mysql后端则需要解析 SQL，如果是合法的 SQL，就尝试执行并返回结果。不包括解析器，v 的后端划分为五个模块，每个模块都又一定的职责，通过接口向其依赖的模块提供方法。五个模块如下：

1 Transaction Manager（TM）
2 Data Manager（DM）
3 Version Manager（VM）
4 Index Manager（IM）
5 Table Manager（TBM）

五个模块的依赖关系如下：

每个模块的职责如下：

TM 通过维护 XID 文件来维护事务的状态，并提供接口供其他模块来查询某个事务的状态。
DM 直接管理数据库 DB 文件和日志文件。DM 的主要职责有：1) 分页管理 DB 文件，并进行缓存；2) 管理日志文件，保证在发生错误时可以根据日志进行恢复；3) 抽象 DB 文件为 DataItem 供上层模块使用，并提供缓存。
VM 基于两段锁协议实现了调度序列的可串行化，并实现了 MVCC 以消除读写阻塞。同时实现了两种隔离级别。
IM 实现了基于 B+ 树的索引，BTW，目前 where 只支持已索引字段。
TBM 实现了对字段和表的管理。同时，解析 SQL 语句，并根据语句操作表。

read语句的流程
假设现在要执行read * from student where id = 1, 并且在id上已经建有索引. 执行过程如下:
1、TBM接受语句, 并进行解析.
2、TBM调用IM的search方法(注意IM不经过VM版本控制), 查找对应记录所在的地址.
3、TBM调用VM的read方法, 并将地址作为参数, 从VM中尝试读取记录内容.
4、VM通过DM的read操作, 读取该条记录的最新版本.
5、VM检测该版本是否对该事务可见, 其中需要Visibility.isVisible()方法.
6、如果可见, 则返回该版本的数据.
7、如果不可见, 则读取上一个版本, 并重复5, 6, 7.
8、TBM取得记录的二进制内容后, 对其进行解析, 还原出记录内容.
9、TBM将记录的内容返回给客户端.

insert语句的流程
假设现在要执行insert into student values “xiaohong” 1这条语句. 执行过程如下:
1、TBM接受语句, 并进行解析.
2、TBM将values的值, 二进制化.
3、TBM利用VM的insert操作, 将二进制化后的数据, 插入到数据库.
4、VM为该条数据建立版本控制, 并利用DM的insert操作, 将数据插入到数据库.
5、DM将数据插入到数据库, 并返回其被存储的地址.
6、VM将得到的地址, 作为该条记录的handler, 返回给TBM.
7、TBM计算该条语句的key, 并将handler作为data, 并调用IM的insert, 建立索引.
8、IM利用DM提供的read和insert等操作, 将key和data存入索引中.
9、TBM返回客户端插入成功的信息.

可以改进的地方

恢复日志，设置的是从头恢复，在测试的时候，发现这样的耗时特别长，暂时的想法是引入检查点。

多种索引形式

改进成分布式数据库