MySQL 技术内幕 : InnoDB存储引擎 PDF扫描版[12MB]

MySQL 技术内幕 : InnoDB存储引擎 内容简介

本书是国内目前唯一的一本关于innodb的著作，由资深mysql专家亲自执笔，中外数据库专家联袂推荐，权威性毋庸置疑。

内容深入，从源代码的角度深度解析了innodb的体系结构、实现原理、工作机制，并给出了大量最佳实践，能帮助你系统而深入地掌握innodb，更重要的是，它能为你设计和管理高性能、高可用的数据库系统提供绝佳的指导。注重实战，全书辅有大量的案例，可操作性极强。

全书首先全景式地介绍了mysql独有的插件式存储引擎，分析了mysql的各种存储引擎的优势和应用环境；接着以innodb的内部实现为切入点，逐一
详细讲解了innodb存储引擎内部的各个功能模块，包括innodb存储引擎的体系结构、内存中的数据结构、基于innodb存储引擎的表和页的物理存
储、索引与算法、文件、锁、事务、备份，以及innodb的性能调优等重要的知识；最后深入解析了innodb存储引擎的源代码结构，对大家阅读和理解
innodb的源代码有重要的指导意义。

本书适合所有希望构建和管理高性能、高可用性的mysql数据库系统的开发者和dba阅读。

MySQL 技术内幕 : InnoDB存储引擎 目录

推荐序
前言
致谢
第1章 mysql体系结构和存储引擎 1
1.1 定义数据库和实例 1
1.2 mysql体系结构 3
1.3 mysql表存储引擎 5
1.3.1 innodb存储引擎 6
1.3.2 myisam存储引擎 7
1.3.3 ndb存储引擎 7
1.3.4 memory存储引擎 8
1.3.5 archive存储引擎 9
1.3.6 federated存储引擎 9
1.3.7 maria存储引擎 9
1.3.8 其他存储引擎 9
1.4 各种存储引擎之间的比较 10
1.5 连接mysql 13
1.5.1 tcp/ip 13
1.5.2 命名管道和共享内存 14
1.5.3 unix域套接字 15
.1.6 小结 15
第2章 innodb存储引擎 17
2.1 innodb存储引擎概述 17
2.2 innodb体系架构 18
2.2.1 后台线程 19
2.2.2 内存 22
2.3 master thread 24
2.3.1 master thread源码分析 25
2.3.2 master thread的潜在问题 30
2.4 关键特性 33
2.4.1 插入缓冲 33
2.4.2 两次写 36
2.4.3 自适应哈希索引 38
2.5 启动、关闭与恢复 39
2.6 innodb plugin = 新版本的innodb存储引擎 42
2.7 小结 44
第3章 文件 45
3.1 参数文件 45
3.1.1 什么是参数 46
3.1.2 参数类型 47
3.2 日志文件 48
3.2.1 错误日志 48
3.2.2 慢查询日志 50
3.2.3 查询日志 54
3.2.4 二进制日志 55
3.3 套接字文件 64
3.4 pid文件 64
3.5 表结构定义文件 65
3.6 innodb存储引擎文件 65
3.6.1 表空间文件 66
3.6.2 重做日志文件 67
3.7 小结 70
第4章 表 72
4.1 innodb存储引擎表类型 72
4.2 innodb逻辑存储结构 72
4.2.1 表空间 72
4.2.2 段 75
4.2.3 区 75
4.2.4 页 82
4.2.5 行 83
4.3 innodb物理存储结构 83
4.4 innodb行记录格式 83
4.4.1 compact 行记录格式 85
4.4.2 redundant 行记录格式 88
4.4.3 行溢出数据 91
4.4.4 compressed与dynamic行记录格式 98
4.4.5 char的行结构存储 99
4.5 innodb数据页结构 101
4.5.1 file header 103
4.5.2 page header 104
4.5.3 infimum和supremum记录 105
4.5.4 user records与freespace 106
4.5.5 page directory 106
4.5.6 file trailer 107
4.5.7 innodb数据页结构示例分析 107
4.6 named file formats 114
4.7 约束 116
4.7.1 数据完整性 116
4.7.2 约束的创建和查找 117
4.7.3 约束和索引的区别 119
4.7.4 对于错误数据的约束 119
4.7.5 enum和set约束 120
4.7.6 触发器与约束 121
4.7.7 外键 123
4.8 视图 125
4.8.1 视图的作用 125
4.8.2 物化视图 128
4.9 分区表 132
4.9.1 分区概述 132
4.9.2 range分区 134
4.9.3 list分区 141
4.9.4 hash分区 143
4.9.5 key分区 146
4.9.6 columns分区 146
4.9.7 子分区 148
4.9.8 分区中的null值 152
4.9.9 分区和性能 155
4.10 小结 159
第5章 索引与算法 160
5.1 innodb存储引擎索引概述 160
5.2 二分查找法 161
5.3 平衡二叉树 162
5.4 b+树 164
5.4.1 b+树的插入操作 165
5.4.2 b+树的删除操作 167
5.5 b+树索引 169
5.5.1 聚集索引 170
5.5.2 辅助索引 174
5.5.3 b+树索引的管理 178
5.6 b+树索引的使用 183
5.6.1 什么时候使用b+树索引 183
5.6.2 顺序读、随机读与预读取 188
5.6.3 辅助索引的优化使用 191
5.6.4 联合索引 194
5.7 哈希算法 198
5.7.1 哈希表 199
5.7.2 innodb存储引擎中的哈希算法 201
5.7.3 自适应哈希索引 201
5.8 小结 203
第6章 锁 204
6.1 什么是锁 204
6.2 innodb存储引擎中的锁 205
6.2.1 锁的类型 205
6.2.2 一致性的非锁定读操作 211
6.2.3 select … for update & select … lock in share mode 214
6.2.4 自增长和锁 215
6.2.5 外键和锁 217
6.3 锁的算法 218
6.4 锁问题 220
6.4.1 丢失更新 221
6.4.2 脏读 222
6.4.3 不可重复读 223
6.5 阻塞 224
6.6 死锁 227
6.7 锁升级 229
6.8 小结 229
第7章 事务 230
7.1 事务概述 230
7.2 事务的实现 231
7.2.1 redo 231
7.2.2 undo 233
7.3 事务控制语句 236
7.4 隐式提交的sql语句 241
7.5 对于事务操作的统计 243
7.6 事务的隔离级别 244
7.7 分布式事务 248
7.8 不好的事务习惯 253
7.8.1 在循环中提交 253
7.8.2 使用自动提交 255
7.8.3 使用自动回滚 256
7.9 小结 258
第8章 备份与恢复 260
8.1 备份与恢复概述 260
8.2 冷备 262
8.3 逻辑备份 263
8.3.1 mysqldump 263
8.3.2 select … into outfile 270
8.3.3 逻辑备份的恢复 272
8.3.4 load data infile 273
8.3.5 mysqlimport 278
8.4 二进制日志备份与恢复 280
8.5 热备 281
8.5.1 ibbackup 281
8.5.2 xtrabackup 282
8.5.3 xtrabackup实现增量备份 284
8.6 快照备份 286
8.7 复制 291
8.7.1 复制的工作原理 291
8.7.2 快照+复制的备份架构 295
8.8 小结 297
第9章 性能调优 298
9.1 选择合适的cpu 298
9.2 内存的重要性 299
9.3 硬盘对数据库性能的影响 302
9.3.1 传统机械硬盘 302
9.3.2 固态硬盘 302
9.4 合理地设置raid 304
9.4.1 raid类型 304
9.4.2 raid write back功能 306
9.4.3 raid配置工具 308
9.5 操作系统的选择也很重要 311
9.6 不同的文件系统对数据库性能的影响 312
9.7 选择合适的基准测试工具 313
9.7.1 sysbench 313
9.7.2 mysql-tpcc 320
9.8 小结 324
第10章 innodb存储引擎源代码的编译和调试 325
10.1 获取innodb存储引擎源代码 325
10.2 innodb源代码结构 329
10.3 编译和调试innodb源代码 330
10.3.1 windows下的调试 330
10.3.2 linux下的调试 333
10.4 小结 338
附录a secondary buffer pool for innodb 339
附录b master thread源代码 342
附录c doublewrite源代码 353
附录d 哈希算法和哈希表源代码 361

MySQL 技术内幕 : InnoDB存储引擎 前言

过去这些年，我一直在和各种不同的数据库打交道，见证了MySQL从一个小型的关系型数据库发展成为各大企业的核心数据库系统的过程，并且参与了一些大大
小小的项目的开发工作，成功地帮助开发人员构建了一些可靠、健壮的应用程序。在这个过程中积累了一些经验，正是这些不断累积的经验赋予了我灵感，于是有了
本书。这本书实际上反映了这些年来我做了哪些事情，汇集了很多同行每天可能都会遇到的一些问题，并给出了解决方案。

MySQL数据库独有的插件式存储引擎架构使得它与其他任何数据库都不同，不同的存储引擎有着完全不同的功能，而InnoDB存储引擎的存在使得
MySQL跃入了企业级数据库领域。本书完整地讲解了InnoDB存储引擎中最重要的一些内容，即InnoDB的体系结构和工作原理，并结合InnoDB
的源代码讲解了它的内部实现机制。

本书不仅介绍了InnoDB存储引擎的诸多功能和特性，而且还阐述了如何正确地使用这些功能和特性。更重要的是，它还尝试教大家如何Think
Different。Think
Different是20世纪90年代苹果公司在其旷日持久的宣传活动中提出的一个口号，借此来重振公司的品牌，更重要的是改变人们对技术在日常生活中的
作用的看法。需要注意的是，苹果的口号不是Think Differently，而是Think
Different。这里的Different是名词，意味该思考些什么。

很多DBA和开发人员都相信某些“神话”，然而这些“神话”往往都是错误的。无论计算机技术发展的速度变得多快、数据库的使用变得多么简单，任何时候
WHY都比WHAT重要。只有真正地理解了内部实现原理、体系结构，才能更好地去使用。这正是人类正确思考问题的原则。因此，对于当前出现的技术，尽管学
习应用层面的技术很重要，但更重要的是，应当正确地理解和使用这些技术。

关于这本书，我想实现好几个目标，但最重要的是想告诉大家如下几个简单的观点：

不要相信任何“神话”，学会自己思考。

不要墨守成规，大部分人都知道的事情可能是错误的。

不要相信网上的传言，去测试，根据自己的实践做出决定。

花时间充分地思考，敢于提出质疑。

为什么写本书

当前有关MySQL的书籍大部分都集中在教读者如何使用MySQL，例如SQL语句的使用、复制的搭建、数据的切分等。没错，这对快速掌握和使用MySQL数据库非常有好处，但是真正的数据库工作者需要了解的不仅仅是应用，更多的是内部的具体实现。

MySQL数据库独有的插件式存储引擎结构使得想要在一本书内完整地讲解各个存储引擎变得十分困难。有的书可能偏重于对MyISAM的介绍，有的书则可能
偏重于对InnoDB存储引擎的介绍。对于初级的DBA来说，这可能会使他们的理解变得更困难。对于大多数MySQL
DBA和开发人员来说，他们往往更希望了解作为MySQL企业级数据库应用的第一存储引擎—InnoDB。我想在本书中，他们可以找到他们想要的内容。

再强调一遍，任何时候WHY都比WHAT重要。本书从源代码的角度对InnoDB的存储引擎的整个体系架构的各个组成部分进行了系统的分析和讲解，剖析了InnoDB存储引擎的核心实现和工作机制，相信这在其他书中是很难找到的。

本书面向的读者

本书不是一本面向应用的数据库类书籍，也不是一本参考手册，更不会教你如何在MySQL中使用SQL语句。本书面向那些使用MySQL
InnoDB存储引擎作为数据库后端开发应用程序的开发者和有一定经验的MySQL
DBA。书中的大部分例子都是用SQL语句来展示关键特性的，如果想通过本书来了解如何启动MySQL，如何配置Replication环境，可能并不能
如愿。不过，通过本书，你将理解InnoDB存储引擎是如何工作的，它的关键特性的功能和作用是什么，以及如何正确地配置和使用这些特性。

如果想更好地使用InnoDB存储引擎，如果想让你的数据库应用获得更好的性能，就请阅读本书。从某种程度上讲，技术经理或总监也要非常了解数据库，要知
道数据库对于企业的重要性。如果技术经理或总监想安排员工参加MySQL数据库技术方面的培训，完全可以利用本书来“充电”，相信你一定不会失望的。

要想更好地学习本书，要求具备以下条件：

掌握SQL。

掌握基本的MySQL操作。

接触过一些高级语言，如C、C++、Python或Java。