数据库内核原理与优化培训课程-曙海培训中心

数据库内核原理与优化培训课程

培训对象： 面向数据库内核开发人员、DBA、系统架构师及后端开发工程师。也适合需要深入理解数据库内部机制、进行深度优化的技术人员。

培训目标： 深入理解数据库系统的核心架构与实现原理，掌握存储引擎、索引机制、查询优化、事务并发控制等关键模块的工作方式。具备数据库性能分析与深度优化的能力。

培训内容介绍：

1. 数据库系统架构概述：学习数据库系统的层次架构，掌握存储引擎、SQL引擎、事务引擎的职责划分与协作关系。

2. 存储引擎与数据组织：深入讲解存储器的层次结构（内存、磁盘、SSD），学习数据在磁盘上的组织形式（堆表、索引组织表），理解块与记录的地址表示。

3. B-树索引实现原理：从B-树的数据结构出发，深入剖析B+树在数据库中的实现细节，学习索引的维护、分裂、合并过程。

4. 其他索引技术：掌握散列表索引、位图索引、多维索引（R-树）的原理与适用场景，学习不同索引类型的选型策略。

5. 查询执行基础：学习查询执行的完整流程，掌握基于排序的算法、基于散列的算法、基于索引的选择与连接实现。

6. 查询编译与优化：深入讲解语法分析、预处理、逻辑优化（视图合并、子查询处理），学习基于代价的物理优化方法。

7. 代价估算与连接顺序优化：掌握统计数据分布（直方图）的应用，学习如何估算选择运算、连接运算的结果集大小，掌握动态规划与贪心策略选择连接顺序的方法。

8. 事务处理与ACID：深入理解事务的原子性、一致性、隔离性、持久性，学习非串行调度的问题（丢失更新、脏读、不可重复读）及其解决方案。

9. 并发控制——封锁机制：掌握封锁协议、两阶段封锁、多粒度封锁、意向锁的设计思想，学习锁的相容性矩阵与死锁检测。

10. MVCC与快照隔离：深入讲解多版本并发控制的原理，学习快照隔离的实现机制，理解先提交获胜与先更新者获胜的策略。

11. 故障恢复与日志系统：学习日志的类型（UNDO日志、REDO日志）、恢复的过程、检查点技术，掌握WAL（预写日志）的实现。

12. PolarDB云原生架构：以PolarDB为例，学习云原生数据库的一写多读架构、分区表技术、实时物化视图、逻辑复制等企业级特性。