这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 4 天。

📜📜📜今天学习的是RDBMS（关系型数据库）——第一部分。

一、🎊引入——经典案例

1.1RDBMS事务ACID

事务 ·事务(Transaction):由一组SQL语句组成的一个程序执行单元(Unit)，它需要满足ACID特性。

BEGIN;
UPDATE account_table SET balance = balance - ‘小目标’WHERE name =‘抖音';
UPDATE account_table SET balance = balance +小目标’WHERE name =‘杨洋';
COMMIT;

ACID:

原子性(Atomicity):事务是一个不可再分割的工作单元，事务中的操作要么都发生，要么都不发生。
一致性(Consistency):数据库事务不能破坏关系数据的完整性以及业务逻辑上的一致性，合法性。
隔离性(solation):多个事务并发访问时，事务之间是隔离的，一个事务不应该影响其它事务运行效果。
持久性(Durability):在事务完成以后，该事务所对数据库所作的更改便持久的保存在数据库之中，并不会被回滚。

1.2红包雨与ACID

红包雨：在抖音账户扣一亿；给杨老师加一亿；

抖音扣除一亿之后，服务器挂了，没给老师加——不满足A（原子性；
抖音账户只有0.5亿，但是扣一亿成功了——每个操作必须是合法的，不满足C（一致性
在抖音抢了一个亿，在另一个也抢了一个亿，但是最后只得到一个亿——两个事务不能相互影响，不满足I（隔离性
抖音账户扣了一亿，老师账户加了一个亿，但是都没有写到磁盘，这时服务器挂了——更新后应该永久的保留下来，不满足D（持久性
高并发
高可靠

二、发展历史

1、人工管理

2、文件系统

3、 DBMS

数据库管理系统(DBMS)——按照某种数据模型来组织、存储和管理数据的仓库。

3.1DBMS——网状模型

3.2DBMS——层次结构（类似于一个树的结构

与网状模型相比区别：在层次模型中的节点只有一个父节点

3.3DBMS——关系型数据库

三种DBMS的优劣势：

4、 SQL语言

sql语言是结构化语言。过程化语言——比如python，C语言等。

三、关键技术

先看一下，一条sql的一生，手机先发起请求——后台路由服务器收到请求并发送一条sql语句给数据库——数据库收到后需要解析sql语言——将sql语句通过Parser（语法解析器）生成一个语法树——语法树（AST）传给Optimizer（优化器），Optimizer根据语法树生成这条语句到底怎么执行（Plan）——Plan传给Executor（执行器），真正的执行（读取数据，同时也会写入数据，并写入日志）——最后将结果返回给用户。

其中，Parser（语法解析器）、Optimizer（优化器）、Executor都是sql引擎。DataFile、LogFile都是存储引擎。

3.1sql引擎

3.1.1Parser

解析器(Parser)一般分为词法分析(Lexical analysis)、语法分析(Syntax analysis)、语义分析(Semantic analyzer)等步骤。

3.1.2Optimizer

为什么需要一个优化器(Optimizer)?——选择如何达到最优。比如，三个表做连接，可以选择先做哪两个的连接。

基于规则的优化(RBO Rule Base Optimizer)

条件化简

表连接优化总是小表先进行连接

SELECT * FROM A, B, C WHERE A.a1 = B.b1 and A.a1 = C.b1;

Scan优化

唯一索引 | 普通索引 | 全表扫描

数据库索引:是数据库管理系统中辅助数据结构，以协助快速查询、更新数据库表中数据。目前数据库中最常用的索引是通过B+树实现的。

基于代价的优化(CBO Cost Base Optimizer) 一个查询有多种执行方案，CBO会选择其中代价最低的方案去真正的执行。代价是时间。

3.1.3executor

执行器的几种模型—— 火山模型：

每个Operator（算子）调用Next操作，访问下层Operator, 获得下层，Operator返回的一行数据，经过计算之后，将这行数据返回给上层。

优点：每个算子独立抽象实现，相互之间没有耦合，逻辑结构简单。
缺点：每计算一条数据有多次函数调用开销，导致CPU效率不高。

RDBMS | 青训营笔记 （一）