MySQL 技術(shù)內(nèi)幕 : InnoDB存儲(chǔ)引擎 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)是國(guó)內(nèi)目前唯一的一本關(guān)于innodb的著作，由資深mysql專家親自執(zhí)筆，中外數(shù)據(jù)庫(kù)專家聯(lián)袂推薦，權(quán)威性毋庸置疑。

內(nèi)容深入，從源代碼的角度深度解析了innodb的體系結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)原理、工作機(jī)制，并給出了大量最佳實(shí)踐，能幫助你系統(tǒng)而深入地掌握innodb，更重要的是，它能為你設(shè)計(jì)和管理高性能、高可用的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供絕佳的指導(dǎo)。注重實(shí)戰(zhàn)，全書(shū)輔有大量的案例，可操作性極強(qiáng)。

全書(shū)首先全景式地介紹了mysql獨(dú)有的插件式存儲(chǔ)引擎，分析了mysql的各種存儲(chǔ)引擎的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用環(huán)境；接著以innodb的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)為切入點(diǎn)，逐一
詳細(xì)講解了innodb存儲(chǔ)引擎內(nèi)部的各個(gè)功能模塊，包括innodb存儲(chǔ)引擎的體系結(jié)構(gòu)、內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、基于innodb存儲(chǔ)引擎的表和頁(yè)的物理存
儲(chǔ)、索引與算法、文件、鎖、事務(wù)、備份，以及innodb的性能調(diào)優(yōu)等重要的知識(shí)；最后深入解析了innodb存儲(chǔ)引擎的源代碼結(jié)構(gòu)，對(duì)大家閱讀和理解
innodb的源代碼有重要的指導(dǎo)意義。

本書(shū)適合所有希望構(gòu)建和管理高性能、高可用性的mysql數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)者和dba閱讀。

MySQL 技術(shù)內(nèi)幕 : InnoDB存儲(chǔ)引擎 目錄

推薦序
前言
致謝
第1章 mysql體系結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)引擎 1
1.1 定義數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)例 1
1.2 mysql體系結(jié)構(gòu) 3
1.3 mysql表存儲(chǔ)引擎 5
1.3.1 innodb存儲(chǔ)引擎 6
1.3.2 myisam存儲(chǔ)引擎 7
1.3.3 ndb存儲(chǔ)引擎 7
1.3.4 memory存儲(chǔ)引擎 8
1.3.5 archive存儲(chǔ)引擎 9
1.3.6 federated存儲(chǔ)引擎 9
1.3.7 maria存儲(chǔ)引擎 9
1.3.8 其他存儲(chǔ)引擎 9
1.4 各種存儲(chǔ)引擎之間的比較 10
1.5 連接mysql 13
1.5.1 tcp/ip 13
1.5.2 命名管道和共享內(nèi)存 14
1.5.3 unix域套接字 15
.1.6 小結(jié) 15
第2章 innodb存儲(chǔ)引擎 17
2.1 innodb存儲(chǔ)引擎概述 17
2.2 innodb體系架構(gòu) 18
2.2.1 后臺(tái)線程 19
2.2.2 內(nèi)存 22
2.3 master thread 24
2.3.1 master thread源碼分析 25
2.3.2 master thread的潛在問(wèn)題 30
2.4 關(guān)鍵特性 33
2.4.1 插入緩沖 33
2.4.2 兩次寫(xiě) 36
2.4.3 自適應(yīng)哈希索引 38
2.5 啟動(dòng)、關(guān)閉與恢復(fù) 39
2.6 innodb plugin = 新版本的innodb存儲(chǔ)引擎 42
2.7 小結(jié) 44
第3章 文件 45
3.1 參數(shù)文件 45
3.1.1 什么是參數(shù) 46
3.1.2 參數(shù)類型 47
3.2 日志文件 48
3.2.1 錯(cuò)誤日志 48
3.2.2 慢查詢?nèi)罩?nbsp;50
3.2.3 查詢?nèi)罩?nbsp;54
3.2.4 二進(jìn)制日志 55
3.3 套接字文件 64
3.4 pid文件 64
3.5 表結(jié)構(gòu)定義文件 65
3.6 innodb存儲(chǔ)引擎文件 65
3.6.1 表空間文件 66
3.6.2 重做日志文件 67
3.7 小結(jié) 70
第4章 表 72
4.1 innodb存儲(chǔ)引擎表類型 72
4.2 innodb邏輯存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 72
4.2.1 表空間 72
4.2.2 段 75
4.2.3 區(qū) 75
4.2.4 頁(yè) 82
4.2.5 行 83
4.3 innodb物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 83
4.4 innodb行記錄格式 83
4.4.1 compact 行記錄格式 85
4.4.2 redundant 行記錄格式 88
4.4.3 行溢出數(shù)據(jù) 91
4.4.4 compressed與dynamic行記錄格式 98
4.4.5 char的行結(jié)構(gòu)存儲(chǔ) 99
4.5 innodb數(shù)據(jù)頁(yè)結(jié)構(gòu) 101
4.5.1 file header 103
4.5.2 page header 104
4.5.3 infimum和supremum記錄 105
4.5.4 user records與freespace 106
4.5.5 page directory 106
4.5.6 file trailer 107
4.5.7 innodb數(shù)據(jù)頁(yè)結(jié)構(gòu)示例分析 107
4.6 named file formats 114
4.7 約束 116
4.7.1 數(shù)據(jù)完整性 116
4.7.2 約束的創(chuàng)建和查找 117
4.7.3 約束和索引的區(qū)別 119
4.7.4 對(duì)于錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的約束 119
4.7.5 enum和set約束 120
4.7.6 觸發(fā)器與約束 121
4.7.7 外鍵 123
4.8 視圖 125
4.8.1 視圖的作用 125
4.8.2 物化視圖 128
4.9 分區(qū)表 132
4.9.1 分區(qū)概述 132
4.9.2 range分區(qū) 134
4.9.3 list分區(qū) 141
4.9.4 hash分區(qū) 143
4.9.5 key分區(qū) 146
4.9.6 columns分區(qū) 146
4.9.7 子分區(qū) 148
4.9.8 分區(qū)中的null值 152
4.9.9 分區(qū)和性能 155
4.10 小結(jié) 159
第5章 索引與算法 160
5.1 innodb存儲(chǔ)引擎索引概述 160
5.2 二分查找法 161
5.3 平衡二叉樹(shù) 162
5.4 b+樹(shù) 164
5.4.1 b+樹(shù)的插入操作 165
5.4.2 b+樹(shù)的刪除操作 167
5.5 b+樹(shù)索引 169
5.5.1 聚集索引 170
5.5.2 輔助索引 174
5.5.3 b+樹(shù)索引的管理 178
5.6 b+樹(shù)索引的使用 183
5.6.1 什么時(shí)候使用b+樹(shù)索引 183
5.6.2 順序讀、隨機(jī)讀與預(yù)讀取 188
5.6.3 輔助索引的優(yōu)化使用 191
5.6.4 聯(lián)合索引 194
5.7 哈希算法 198
5.7.1 哈希表 199
5.7.2 innodb存儲(chǔ)引擎中的哈希算法 201
5.7.3 自適應(yīng)哈希索引 201
5.8 小結(jié) 203
第6章 鎖 204
6.1 什么是鎖 204
6.2 innodb存儲(chǔ)引擎中的鎖 205
6.2.1 鎖的類型 205
6.2.2 一致性的非鎖定讀操作 211
6.2.3 select … for update & select … lock in share mode 214
6.2.4 自增長(zhǎng)和鎖 215
6.2.5 外鍵和鎖 217
6.3 鎖的算法 218
6.4 鎖問(wèn)題 220
6.4.1 丟失更新 221
6.4.2 臟讀 222
6.4.3 不可重復(fù)讀 223
6.5 阻塞 224
6.6 死鎖 227
6.7 鎖升級(jí) 229
6.8 小結(jié) 229
第7章 事務(wù) 230
7.1 事務(wù)概述 230
7.2 事務(wù)的實(shí)現(xiàn) 231
7.2.1 redo 231
7.2.2 undo 233
7.3 事務(wù)控制語(yǔ)句 236
7.4 隱式提交的sql語(yǔ)句 241
7.5 對(duì)于事務(wù)操作的統(tǒng)計(jì) 243
7.6 事務(wù)的隔離級(jí)別 244
7.7 分布式事務(wù) 248
7.8 不好的事務(wù)習(xí)慣 253
7.8.1 在循環(huán)中提交 253
7.8.2 使用自動(dòng)提交 255
7.8.3 使用自動(dòng)回滾 256
7.9 小結(jié) 258
第8章 備份與恢復(fù) 260
8.1 備份與恢復(fù)概述 260
8.2 冷備 262
8.3 邏輯備份 263
8.3.1 mysqldump 263
8.3.2 select … into outfile 270
8.3.3 邏輯備份的恢復(fù) 272
8.3.4 load data infile 273
8.3.5 mysqlimport 278
8.4 二進(jìn)制日志備份與恢復(fù) 280
8.5 熱備 281
8.5.1 ibbackup 281
8.5.2 xtrabackup 282
8.5.3 xtrabackup實(shí)現(xiàn)增量備份 284
8.6 快照備份 286
8.7 復(fù)制 291
8.7.1 復(fù)制的工作原理 291
8.7.2 快照+復(fù)制的備份架構(gòu) 295
8.8 小結(jié) 297
第9章 性能調(diào)優(yōu) 298
9.1 選擇合適的cpu 298
9.2 內(nèi)存的重要性 299
9.3 硬盤(pán)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)性能的影響 302
9.3.1 傳統(tǒng)機(jī)械硬盤(pán) 302
9.3.2 固態(tài)硬盤(pán) 302
9.4 合理地設(shè)置raid 304
9.4.1 raid類型 304
9.4.2 raid write back功能 306
9.4.3 raid配置工具 308
9.5 操作系統(tǒng)的選擇也很重要 311
9.6 不同的文件系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)性能的影響 312
9.7 選擇合適的基準(zhǔn)測(cè)試工具 313
9.7.1 sysbench 313
9.7.2 mysql-tpcc 320
9.8 小結(jié) 324
第10章 innodb存儲(chǔ)引擎源代碼的編譯和調(diào)試 325
10.1 獲取innodb存儲(chǔ)引擎源代碼 325
10.2 innodb源代碼結(jié)構(gòu) 329
10.3 編譯和調(diào)試innodb源代碼 330
10.3.1 windows下的調(diào)試 330
10.3.2 linux下的調(diào)試 333
10.4 小結(jié) 338
附錄a secondary buffer pool for innodb 339
附錄b master thread源代碼 342
附錄c doublewrite源代碼 353
附錄d 哈希算法和哈希表源代碼 361

MySQL 技術(shù)內(nèi)幕 : InnoDB存儲(chǔ)引擎 前言

過(guò)去這些年，我一直在和各種不同的數(shù)據(jù)庫(kù)打交道，見(jiàn)證了MySQL從一個(gè)小型的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展成為各大企業(yè)的核心數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的過(guò)程，并且參與了一些大大
小小的項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)工作，成功地幫助開(kāi)發(fā)人員構(gòu)建了一些可靠、健壯的應(yīng)用程序。在這個(gè)過(guò)程中積累了一些經(jīng)驗(yàn)，正是這些不斷累積的經(jīng)驗(yàn)賦予了我靈感，于是有了
本書(shū)。這本書(shū)實(shí)際上反映了這些年來(lái)我做了哪些事情，匯集了很多同行每天可能都會(huì)遇到的一些問(wèn)題，并給出了解決方案。

MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)獨(dú)有的插件式存儲(chǔ)引擎架構(gòu)使得它與其他任何數(shù)據(jù)庫(kù)都不同，不同的存儲(chǔ)引擎有著完全不同的功能，而InnoDB存儲(chǔ)引擎的存在使得
MySQL躍入了企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域。本書(shū)完整地講解了InnoDB存儲(chǔ)引擎中最重要的一些內(nèi)容，即InnoDB的體系結(jié)構(gòu)和工作原理，并結(jié)合InnoDB
的源代碼講解了它的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)機(jī)制。

本書(shū)不僅介紹了InnoDB存儲(chǔ)引擎的諸多功能和特性，而且還闡述了如何正確地使用這些功能和特性。更重要的是，它還嘗試教大家如何Think
Different。Think
Different是20世紀(jì)90年代蘋(píng)果公司在其曠日持久的宣傳活動(dòng)中提出的一個(gè)口號(hào)，借此來(lái)重振公司的品牌，更重要的是改變?nèi)藗儗?duì)技術(shù)在日常生活中的
作用的看法。需要注意的是，蘋(píng)果的口號(hào)不是Think Differently，而是Think
Different。這里的Different是名詞，意味該思考些什么。

很多DBA和開(kāi)發(fā)人員都相信某些“神話”，然而這些“神話”往往都是錯(cuò)誤的。無(wú)論計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的速度變得多快、數(shù)據(jù)庫(kù)的使用變得多么簡(jiǎn)單，任何時(shí)候
WHY都比WHAT重要。只有真正地理解了內(nèi)部實(shí)現(xiàn)原理、體系結(jié)構(gòu)，才能更好地去使用。這正是人類正確思考問(wèn)題的原則。因此，對(duì)于當(dāng)前出現(xiàn)的技術(shù)，盡管學(xué)
習(xí)應(yīng)用層面的技術(shù)很重要，但更重要的是，應(yīng)當(dāng)正確地理解和使用這些技術(shù)。

關(guān)于這本書(shū)，我想實(shí)現(xiàn)好幾個(gè)目標(biāo)，但最重要的是想告訴大家如下幾個(gè)簡(jiǎn)單的觀點(diǎn)：

不要相信任何“神話”，學(xué)會(huì)自己思考。

不要墨守成規(guī)，大部分人都知道的事情可能是錯(cuò)誤的。

不要相信網(wǎng)上的傳言，去測(cè)試，根據(jù)自己的實(shí)踐做出決定。

花時(shí)間充分地思考，敢于提出質(zhì)疑。

為什么寫(xiě)本書(shū)

當(dāng)前有關(guān)MySQL的書(shū)籍大部分都集中在教讀者如何使用MySQL，例如SQL語(yǔ)句的使用、復(fù)制的搭建、數(shù)據(jù)的切分等。沒(méi)錯(cuò)，這對(duì)快速掌握和使用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)非常有好處，但是真正的數(shù)據(jù)庫(kù)工作者需要了解的不僅僅是應(yīng)用，更多的是內(nèi)部的具體實(shí)現(xiàn)。

MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)獨(dú)有的插件式存儲(chǔ)引擎結(jié)構(gòu)使得想要在一本書(shū)內(nèi)完整地講解各個(gè)存儲(chǔ)引擎變得十分困難。有的書(shū)可能偏重于對(duì)MyISAM的介紹，有的書(shū)則可能
偏重于對(duì)InnoDB存儲(chǔ)引擎的介紹。對(duì)于初級(jí)的DBA來(lái)說(shuō)，這可能會(huì)使他們的理解變得更困難。對(duì)于大多數(shù)MySQL
DBA和開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，他們往往更希望了解作為MySQL企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的第一存儲(chǔ)引擎—InnoDB。我想在本書(shū)中，他們可以找到他們想要的內(nèi)容。

再?gòu)?qiáng)調(diào)一遍，任何時(shí)候WHY都比WHAT重要。本書(shū)從源代碼的角度對(duì)InnoDB的存儲(chǔ)引擎的整個(gè)體系架構(gòu)的各個(gè)組成部分進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和講解，剖析了InnoDB存儲(chǔ)引擎的核心實(shí)現(xiàn)和工作機(jī)制，相信這在其他書(shū)中是很難找到的。

本書(shū)面向的讀者

本書(shū)不是一本面向應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)類書(shū)籍，也不是一本參考手冊(cè)，更不會(huì)教你如何在MySQL中使用SQL語(yǔ)句。本書(shū)面向那些使用MySQL
InnoDB存儲(chǔ)引擎作為數(shù)據(jù)庫(kù)后端開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)者和有一定經(jīng)驗(yàn)的MySQL
DBA。書(shū)中的大部分例子都是用SQL語(yǔ)句來(lái)展示關(guān)鍵特性的，如果想通過(guò)本書(shū)來(lái)了解如何啟動(dòng)MySQL，如何配置Replication環(huán)境，可能并不能
如愿。不過(guò)，通過(guò)本書(shū)，你將理解InnoDB存儲(chǔ)引擎是如何工作的，它的關(guān)鍵特性的功能和作用是什么，以及如何正確地配置和使用這些特性。

如果想更好地使用InnoDB存儲(chǔ)引擎，如果想讓你的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用獲得更好的性能，就請(qǐng)閱讀本書(shū)。從某種程度上講，技術(shù)經(jīng)理或總監(jiān)也要非常了解數(shù)據(jù)庫(kù)，要知
道數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于企業(yè)的重要性。如果技術(shù)經(jīng)理或總監(jiān)想安排員工參加MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)方面的培訓(xùn)，完全可以利用本書(shū)來(lái)“充電”，相信你一定不會(huì)失望的。

要想更好地學(xué)習(xí)本書(shū)，要求具備以下條件：

掌握SQL。

掌握基本的MySQL操作。

接觸過(guò)一些高級(jí)語(yǔ)言，如C、C++、Python或Java。