技术大牛成长课,从0到1带你手写一个数据库系统(完结)

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第一部分:数据库基础与架构设计

数据库系统概述

数据库发展史与技术演进

ACID特性深入解析

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主流数据库架构对比(关系型 vs NoSQL)

系统架构设计

模块化设计原则

存储引擎选型(B+树 vs LSM树)

查询引擎优化策略

事务管理器的实现思路

第二部分:存储引擎实现
3. 数据存储基础

磁盘I/O原理与优化

页式存储管理

数据序列化与反序列化

索引结构实现

B+树索引的插入、删除、查找

哈希索引的适用场景与限制

复合索引的设计与优化

数据压缩与加密

压缩算法选择(如Snappy、Zstandard)

数据加密技术(AES、RSA)

压缩与加密的性能平衡

第三部分:查询引擎构建
6. SQL解析与执行

词法分析与语法分析

抽象语法树(AST)的构建

查询优化器基础(基于规则的优化)

查询执行计划

执行计划生成算法

连接算法实现(嵌套循环连接、哈希连接、排序合并连接)

聚合函数与窗口函数优化

第四部分:事务处理与并发控制
8. 事务管理器实现

事务日志(Undo Log & Redo Log)

多版本并发控制(MVCC)

死锁检测与解决策略

锁机制与隔离级别

悲观锁 vs 乐观锁

隔离级别实现(读未提交、读已提交、可重复读、串行化)

幻读问题解决方案

第五部分:性能优化与扩展
10. 性能调优实战

  • 慢查询分析与优化
  • 索引调优策略
  • 缓存机制设计(LRU、LFU)

分布式数据库基础

分片(Sharding)策略

分布式事务(2PC、TCC)

数据一致性协议(Paxos、Raft)

高可用与容灾

主从复制与半同步复制

故障检测与自动切换

数据备份与恢复方案

第六部分:实战项目与案例分析
13. 综合项目:实现简易分布式数据库

  • 项目需求分析
  • 系统设计与模块划分
  • 核心功能实现(存储、查询、事务)
  • 性能测试与优化

开源数据库源码剖析

MySQL InnoDB存储引擎

Redis持久化机制

TiDB分布式架构

行业案例研究

电商秒杀系统数据库设计

金融交易系统高可用性方案

大数据场景下的数据库选型

课程特色

理论与实践结合:每个模块均包含理论讲解、代码实现和实战演练。

分层教学:从基础到进阶,逐步深入,适合不同层次的学员。

开源项目驱动:基于真实开源项目(如LevelDB、RocksDB)进行二次开发。

社区互动:提供论坛支持,鼓励学员交流心得,解决疑难问题。