【第三届青训营-后端专场】课后作业 -《深入理解 RDBMS》

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课后作业- 重点内容 Review

1. WAL 日志到底是如何保证数据的持久化，宕机后数据不丢失的？

2. 相比于其他方案，WAL 日志都有什么优势？

3. 除了 Undo Log 之外，是否还有其他方案可以实现 MVCC？

4. 基于代价的优化器一般需要考虑哪些代价？

5. 执行器的执行模型，除了本课中提到的火山模型是否还有其他模型？

6. B+ Tree的优点有哪些？

7. InnoDB 的 buffer pool 是怎么实现页面管理和淘汰的？

   < 作业提交截止时间：5月28日 10:00前 >

正确答案：

1. WAL是预写日志，需要保证日志落盘才能够进行事务提交。日志中包含了事务对数据的修改，宕机后通过解析WAL日志，就可以对数据进行恢复。

2. 相比于每次事务提交时都对数据页面进行flush操作，WAL日志有以下优点：

   1. 解决了IO放大的问题。
   2. 随机读写变为顺序读写，对磁盘更友好。

3. 除了Undo Log之外，还有shadow paging的方式。例如PostgreSQL就是采用这种方式。这种方式的特点是，在数据页面中同时保留了一行数据的多个历史版本，通过trx_id来区分。

4. 基于代价的优化器一般需要考虑IO消耗、网络消耗、CPU消耗等。

5. 常见的执行模型有三类：火山模型(Volcano Model/Pipeline Model/Iterator Model/Pull Model)、物化模型(Materialization Model/Push Model)、向量化模型(Vectorized / Batch Model)。

6. B+树的优点如下：

   1. B+树内部节点不存储数据，只存储键值，这样，每个节点就能存储更多的键值，一次性也就能将更多的键值读入内存，减少了对磁盘的IO操作次数；
   2. B+树的叶节点有一条链相连，所以对于区间内查询数据比较高效。

7. InnoDB的buffer pool通过一个hash_map<page_id, page_ptr>来实现页面的快速查找访问，通过一个LRU来实现页面的冷热淘汰管理。