MySQL内核：InnoDB存储引擎.卷1

2.4.1 内存双链表
2.4.2 磁盘双链表
2.5 其他数据结构和算法
2.5.1 动态数组
2.5.2 排序
2.6 小结
2.7 思考题
2.8 继续阅读
第3章 同步机制
3.1 相关文件
3.2 基础知识
3.2.1 memory model
3.2.2 mutual exclution
3.2.3 Atomic Read-Modify-Write Operation
3.2.4 spin lock
3.2.5 死锁
3.3 InnoDB 同步机制
3.3.1 mutex
3.3.2 rw-lock
3.3.3 wait array
3.3.4 死锁检测
3.4 小结
3.5 思考题
3.6 继续阅读
第4章 重做日志
4.1 相关文件
4.2 相关概念
4.2.1 简介
4.2.2 物理逻辑日志
4.2.3 LSN
4.2.4 检查点
4.2.5 归档日志
4.2.6 恢复
4.3 物理存储结构
4.3.1 重做日志物理架构
4.3.2 重做日志块
4.3.3 重做日志组与文件
4.4 相关数据结构
4.4.1 log_group_struct
4.4.2 log_struct
4.5 组提交
4.6 恢复
4.6.1 数据结构
4.6.2 重做日志恢复
4.7 总结
4.8 思考题
4.9 继续阅读
第5章 mini-transaction
5.1 相关文件
5.2 mini-transaction 介绍
5.2.1 基本概念
5.2.2 The FIX Rules
5.2.3 Write-Ahead Log（WAL）
5.2.4 Force-log-at-commit
5.3 具体实现
5.3.1 数据结构
5.3.2 物理逻辑日志的实现
5.3.3 mini-transaction 的使用
5.4 示例
5.5 小结
5.6 思考题
5.7 继续阅读
第6章 存储管理
6.1 相关文件
6.2 物理存储
6.2.1 页
6.2.2 区
6.2.3 段
6.2.4 表空间
6.3 数据结构
6.3.1 概述
6.3.2 fil_system_struct
6.3.3 fil_space_struct
6.3.4 fil_node_struct
6.4 异步 I/O
6.4.1 异步 I/O 数据结构
6.4.2 异步 I/O 线程
6.5 总结
6.6 思考题
6.7 继续阅读
第 7 章 记录
7.1 相关文件
7.2 概述
7.3 物理记录
7.3.1 物理记录格式
7.3.2 大记录格式
7.3.3 伪记录
7.4 逻辑记录
7.5 记录之间的比较
7.6 行记录版本
7.7 小结
7.8 思考题
7.9 继续阅读
第8章 索引页
8.1 相关文件
8.2 页
8.3 存储结构
8.3.1 Page Header
8.3.2 Page Directory
8.3.3 示例
8.4 Page Cursor
8.4.1 定位记录
8.4.2 插入记录
8.4.3 删除记录
8.4.4 并发控制
8.5 小结
8.6 思考题
8.7 继续阅读
第9章 锁
9.1 相关文件
9.2 锁与事务
9.2.1 隔离性
9.2.2 事务的隔离级别
9.2.3 幻读
9.3 InnoDB 存储引擎中锁的类型与算法
9.4 锁的内部实现
9.4.1 数据结构
9.4.2 锁的并发控制
9.4.3 锁的类型与模式
9.4.4 锁的兼容性
9.5 显式锁和隐式锁
9.5.1 显式锁与隐式锁的区别
9.5.2 聚集索引记录的隐式锁
9.5.3 辅助索引记录的隐式锁
9.6 加锁操作
9.6.1 加锁流程
9.6.2 加锁过程
9.7 行锁的维护
9.7.1 插入
9.7.2 更新
9.7.3 PURGE
9.7.4 一致性的锁定读
9.7.5 页的分裂
9.7.6 页的合并
9.8 自增锁
9.9 死锁
9.9.1 死锁的概念
9.9.2 死锁概率
9.9.3 死锁的示例
9.10 小结
9.11 思考题
9.12 继续阅读
第10章 B+树索引
10.1 B+ 树
10.1.1 概述
10.1.2 插入
10.1.3 删除
10.2 B+ 树索引
10.2.1 索引的特点
10.2.2 聚集索引
10.2.3 辅助索引
10.2.4 填充因子
10.3 InnoDB 存储引擎 B+ 树索引实现
10.3.2 相关 latch
10.3.3 整理
10.3.4 分裂
10.3.5 合并
10.4 查找
10.4.1 mode
10.4.2 latch_mode
10.4.3 cursor
10.5 DML 操作
10.5.1 插入
10.5.2 非主键更新
10.5.3 主键更新
10.5.4 删除
10.6 持久游标
10.7 自适应哈希索引
10.7.1 实现原理
10.7.2 创建哈希索引
10.7.3 哈希索引的维护
10.7.4 自适应哈希索引的优缺点
10.8 小结
10.9 思考题
10.10 继续阅读
第11章 Insert Buffer
11.1 相关文件
11.2 基本概念
11.3 架构实现
11.3.1 存储结构
11.3.2 逻辑控制
11.3.3 示例
11.4 相关数据结构
11.5 死锁
11.5.1 latch 顺序
11.5.2 并发控制
11.5.3 异步 I/O 线程
11.6 维护
11.6.1 记录合并
11.6.2 空间收缩
11.7 小结
11.8 思考题
11.9 继续阅读
第12章 缓冲池
12.1 相关文件
12.2 概述
12.2.1 缓冲池
12.2.2 LRU、Free 和 Flush 链表
12.2.3 基本数据结构
12.3 缓冲池的管理
12.3.1 LRU 算法
12.3.2 LRU 链表维护
12.3.3 页的分配
12.4 页的读取
12.4.1 物理读取
12.4.2 随机预读
12.4.3 线性预读
12.4.4 逻辑读取
12.5 页的刷新
12.5.1 检查点
12.5.2 部分写的问题
12.5.3 刷新的实现
12.6 小结
12.7 思考题
12.8 继续阅读
第13章 事务处理
13.1 相关文件
13.2 事务
13.2.1 概述
13.2.2 分类
13.2.1 隔离级别
13.3 事务系统结构
13.3.1 事务系统段
13.3.2 数据结构
13.4 DOUBLEWRITE 段
13.5 UNDO 日志存储
13.5.1 简介
13.5.2 实现结构
13.5.3 回滚段
13.5.4 UNDO 段
13.6 UNDO 记录
13.6.1 存储结构
13.6.2 INSERT UNDO LOG RECORD
13.6.3 UPDATE UNDO LOG RECORD
13.7 PURGE
13.7.1 清理操作
13.7.2 实现原理
13.8 ROLLBACK
13.8.1 回滚指针
13.8.2 回滚操作
13.9 COMMIT
13.10 kernel_mutex 与并发控制
13.11 小结
13.12 思考题
13.13 继续阅读
第14章 数据字典
14.1 相关文件
14.2 数据字典概述
14.3 主要数据对象
14.3.1 数据字典系统
14.3.2 表定义
14.3.3 索引定义
14.3.4 外键约束定义
14.3.5 其他数据对象定义
14.4 InnoDB 系统表对象
14.4.1 SYS_TABLES
14.4.2 SYS_COLUMNS
14.4.3 SYS_INDEXES
14.4.4 SYS_FIELDS
14.4.5 其他表对象
14.5 数据字典创建
14.5.1 数据字典段
14.5.2 数据字典物理结构
14.5.3 数据字典初始化
14.5.4 数据字典缓存组织
14.6 数据字典对象加载
14.6.1 用户表加载
14.6.2 用户索引和外键约束加载
14.7 小结
14.8 思考题
14.9 继续阅读
第15章 服务管理
15.1 相关文件
15.2 初始化 InnoDB 存储引擎
15.2.1 相关重要参数
15.2.2 服务管理相关数据结构
15.2.3 文件创建和加载
15.2.4 启动后台线程
15.3 关闭 InnoDB 存储引擎
15.3.1 数据持久化
15.3.2 资源释放
15.4 master 线程
15.4.1 主要功能
15.4.2 数据刷盘策略
15.5 锁超时监控线程
15.6 思考题
15.7 继续阅读

.　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎中实现的同步机制 mutex 和 rw-lock。InnoDB 存储引擎正是通过这些数据结构才能完成正确并发控制的。
　　第 4 章重做日志
　　本章首先介绍与重做日志模块相关的概念，之后具体分析了 InnoDB 存储引擎重做日志模块的实现。InnoDB 存储引擎原先就支持组提交，因此有着相当不错的性能。最后，根据之前所介绍的内容，分析了如何通过重做日志进行有效恢复，从而实现事务系统持久性的要求。
　　第 5 章 mini-transaction
　　本章介绍了数据库中的三个协议：Fix Rules、Write-Ahead Log、Force-Log-at-Commit，同时介绍了 InnoDB 存储引擎中 mini-transaction 的实现，并通过一个示例简单展示了 mini-transaction 产生的重做日志内容。
　　第 6 章存储管理
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎的物理存储方式，这包括表空间的构成，段、区、页的存储管理。此外，还介绍了 InnoDB 存储引擎的文件操作方式，包括文件操作的架构设计、同步读 /写方式和异步读 / 写方式，分别介绍了 Windows 操作系统、Posix 操作系统以及 InnoDB 模拟的三种异步 I/O 的实现方法。
　　第 7 章记录
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎的记录（record），使读者了解在源码中记录可以分为物理记录与逻辑记录，以及各种记录所使用的场合。
　　第 8 章索引页
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎的索引页，知道在源码中页可以分为物理页与逻辑页，并且详细分析了 page header 以及 page directory。此外，还对 InnoDB 存储引擎如何在页中进行记录的定位、插入和删除等操作进行了详细介绍。
　　第 9 章锁
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎锁的实现技术。在 InnoDB 存储引擎中，其通过 next-keylocking 算法在事务隔离级别为 REPEATABLE READ 实现了完全的隔离性要求。此外，其对锁的设计是一种极其高效的设计方式。每个内核开发人员都应该细读 lock 模块，从而更为深入地理解锁的内部实现。
　　第 10 章 B+ 树索引
　　本章对 InnoDB 存储引擎的 B+ 树索引实现做了十分详细的介绍。该部分所需要涉及的内容非常多，与前面章节的联系也比较紧密，是一个极为重要的章节。希望读者可以反复阅读，从而更好地体会 InnoDB 存储引擎中 B+ 树索引的实现。
　　第 11 章 Insert Buffer
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎中 Insert Buffer 的实现，首先介绍了 Insert Buffer 的基本概念，然后介绍了 Insert Buffer 的物理与逻辑存储结构，并通过一个示例进行展示。最后，介绍了Insert Buffer 的源码实现。我认为这个模块是难度最大的模块之一。
　　第 12 章缓冲池
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎缓冲池的实现，这包括缓冲池的管理、页的读取和页的刷新。此外，还介绍了 InnoDB 存储引擎使用 midpoint insertion strategy LRU 的 LRU 管理机制。
　　第 13 章事务处理
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎的事务处理模块，介绍了 InnoDB 存储引擎对于 undo 记录的存储方式，这其中涉及事务系统段、回滚段、undo 段、undo 页、undo 日志、undo 记录等多个概念，读者应该好好地理清这些概念。此外，还讲述了事务的 purge、rollback、commit 等操作的具体实现。相信通过本章的学习读者可以了解如何设计一个高效的事务系统。
　　第 14 章数据字典
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎对于数据字典的具体实现，以及其与之前各章的联系。
　　第 15 章服务管理
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎各服务模块的管理，并展示了这些服务模块的具体实现。
　　勘误和支持
　　由于水平有限，编写时间仓促，书中难免会出现一些错误或不准确的地方，恳请读者批评指正，我将尽力在线上为你提供最满意的解答。如果你有更多的宝贵意见，也欢迎发送邮件至邮箱jiangchengyao@gmail.com，期待能够得到您最真挚的反馈。
　　致谢
　　感谢网易研究院的所有同事们，能与一群才华出众的人一起工作让我感到非常荣幸与自豪，同时通过不断地与他人的交流，使我在数据库方面得到了极大的提升和领悟。
　　感谢电子工业出版社博文视点公司的孙学瑛老师，她在这段时间内始终支持我的写作，正是她的鼓励和帮助引导我顺利完成全部书稿。
　　谨以此书献给我最亲爱的家人，以及众多热爱 MySQL 数据库的朋友们！
　　姜承尧（David Jiang）
　　2014 年4月于中国杭州
　　

.　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎中实现的同步机制 mutex 和 rw-lock。InnoDB 存储引擎正是通过这些数据结构才能完成正确并发控制的。
　　第 4 章重做日志
　　本章首先介绍与重做日志模块相关的概念，之后具体分析了 InnoDB 存储引擎重做日志模块的实现。InnoDB 存储引擎原先就支持组提交，因此有着相当不错的性能。最后，根据之前所介绍的内容，分析了如何通过重做日志进行有效恢复，从而实现事务系统持久性的要求。
　　第 5 章 mini-transaction
　　本章介绍了数据库中的三个协议：Fix Rules、Write-Ahead Log、Force-Log-at-Commit，同时介绍了 InnoDB 存储引擎中 mini-transaction 的实现，并通过一个示例简单展示了 mini-transaction 产生的重做日志内容。
　　第 6 章存储管理
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎的物理存储方式，这包括表空间的构成，段、区、页的存储管理。此外，还介绍了 InnoDB 存储引擎的文件操作方式，包括文件操作的架构设计、同步读 /写方式和异步读 / 写方式，分别介绍了 Windows 操作系统、Posix 操作系统以及 InnoDB 模拟的三种异步 I/O 的实现方法。
　　第 7 章记录
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎的记录（record），使读者了解在源码中记录可以分为物理记录与逻辑记录，以及各种记录所使用的场合。
　　第 8 章索引页
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎的索引页，知道在源码中页可以分为物理页与逻辑页，并且详细分析了 page header 以及 page directory。此外，还对 InnoDB 存储引擎如何在页中进行记录的定位、插入和删除等操作进行了详细介绍。
　　第 9 章锁
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎锁的实现技术。在 InnoDB 存储引擎中，其通过 next-keylocking 算法在事务隔离级别为 REPEATABLE READ 实现了完全的隔离性要求。此外，其对锁的设计是一种极其高效的设计方式。每个内核开发人员都应该细读 lock 模块，从而更为深入地理解锁的内部实现。
　　第 10 章 B+ 树索引
　　本章对 InnoDB 存储引擎的 B+ 树索引实现做了十分详细的介绍。该部分所需要涉及的内容非常多，与前面章节的联系也比较紧密，是一个极为重要的章节。希望读者可以反复阅读，从而更好地体会 InnoDB 存储引擎中 B+ 树索引的实现。
　　第 11 章 Insert Buffer
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎中 Insert Buffer 的实现，首先介绍了 Insert Buffer 的基本概念，然后介绍了 Insert Buffer 的物理与逻辑存储结构，并通过一个示例进行展示。最后，介绍了Insert Buffer 的源码实现。我认为这个模块是难度最大的模块之一。
　　第 12 章缓冲池
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎缓冲池的实现，这包括缓冲池的管理、页的读取和页的刷新。此外，还介绍了 InnoDB 存储引擎使用 midpoint insertion strategy LRU 的 LRU 管理机制。
　　第 13 章事务处理
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎的事务处理模块，介绍了 InnoDB 存储引擎对于 undo 记录的存储方式，这其中涉及事务系统段、回滚段、undo 段、undo 页、undo 日志、undo 记录等多个概念，读者应该好好地理清这些概念。此外，还讲述了事务的 purge、rollback、commit 等操作的具体实现。相信通过本章的学习读者可以了解如何设计一个高效的事务系统。
　　第 14 章数据字典
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎对于数据字典的具体实现，以及其与之前各章的联系。
　　第 15 章服务管理
　　本章介绍了 InnoDB 存储引擎各服务模块的管理，并展示了这些服务模块的具体实现。
　　勘误和支持
　　由于水平有限，编写时间仓促，书中难免会出现一些错误或不准确的地方，恳请读者批评指正，我将尽力在线上为你提供最满意的解答。如果你有更多的宝贵意见，也欢迎发送邮件至邮箱jiangchengyao@gmail.com，期待能够得到您最真挚的反馈。
　　致谢
　　感谢网易研究院的所有同事们，能与一群才华出众的人一起工作让我感到非常荣幸与自豪，同时通过不断地与他人的交流，使我在数据库方面得到了极大的提升和领悟。
　　感谢电子工业出版社博文视点公司的孙学瑛老师，她在这段时间内始终支持我的写作，正是她的鼓励和帮助引导我顺利完成全部书稿。
　　谨以此书献给我最亲爱的家人，以及众多热爱 MySQL 数据库的朋友们！
　　姜承尧（David Jiang）
　　2014 年4月于中国杭州