PostgreSQL查詢引擎源碼技術探析 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李浩編著 著

圖書標籤:

• PostgreSQL
• 查詢引擎
• 源碼分析
• 數據庫
• 內核
• 性能優化
• 存儲過程
• 事務處理
• SQL
• 數據結構

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121294815

商品編碼：10704682218

齣版時間：2016-08-01

作  者:李浩 編著 定  價:79 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2016年08月01日 頁  數:329 裝  幀:平裝 ISBN:9787121294815 ●第1章 PostgreSQL概述 1
●1.1 概述 1
●1.2 查詢語句優化 3
●1.2.1 工具類語句 4
●1.2.2 查詢類語句的處理 5
●1.3 創建查詢計劃 8
●1.4 小結 8
●第2章 基錶數據結構 10
●2.1 概述 10
●2.2 數據結構 10
●2.2.1 查詢樹Query 11
●2.2.2 Select型查詢語句SelectStmt 13
●2.2.3 目標列項TargetEntry 15
●2.2.4 From…Where…語句FromExpr 16
●2.2.5 範圍錶項RangeTblEntry/RangeTblRef 16
●2.2.6 Join錶達式JoinExpr 18
●2.2.7 From語句中的子查詢RangeSubSelect 19
●2.2.8 子鏈接SubLink 20
●2.2.9 子查詢計劃SubPlan 22
●2.2 小結 23
●部分目錄

內容簡介

PostgreSQL作為當今優選的開源關係型數據庫，本書揭示PostgreSQL查詢引擎運行原理和實現技術細節，其中包括：基礎數據結構；SQL詞法語法分析及查詢語法樹；查詢分析及查詢重寫；子連接及子查詢處理；查詢訪問路徑創建；查詢計劃生成，等等。以深入淺齣的方式討論每個主題並結閤基礎數據結構、圖錶、源碼等對所討論的主題進行詳細分析，以使讀者對PostgreSQL查詢引擎的運行機製及實現細節能有全麵且深入的認識。 李浩 編著 李浩，具有多年軟件開發經驗，現任職於北大方正信息産業集團基礎軟件中心（上海）擔任數據庫架構師，主要負責查詢引擎查詢優化方麵工作。曾參與方正智睿係列數據庫研發，主要負責查詢引擎模塊的設計和開發，並擁有數十項發明專利。主要研究興趣包括：查詢引擎、大規模並行處理係統（MPP）及SQL on Hadoop相關係統。

《深入理解PostgreSQL：性能優化與高級特性解析》 本書旨在為PostgreSQL數據庫的深度用戶、數據庫管理員、開發者以及對數據庫底層原理感興趣的技術人員提供一本權威的參考指南。我們將不局限於SQL語句的編寫，而是深入PostgreSQL的內部機製，揭示其強大的性能根源，並探討如何充分利用其高級特性，以應對日益復雜的業務需求和海量數據挑戰。 本書核心內容與特點： 第一部分：PostgreSQL架構與內存管理深度剖析 進程與內存結構： 詳細講解PostgreSQL的進程模型，包括主進程、後颱進程（如WAL writer, Checkpointer, Autovacuum等）的職責與協同工作方式。深入剖析PostgreSQL的內存結構，包括共享內存（Shared Buffers, WAL Buffers, Commit Log等）的分配與管理，以及本地內存（work_mem, maintenance_work_mem）的作用與優化。理解內存分配是高效使用PostgreSQL的基礎。 共享內存的奧秘： 重點闡述共享緩衝池（Shared Buffers）的工作原理，包括緩存的查找、替換算法（如LRU的變種）以及髒頁管理。深入分析WAL（Write-Ahead Logging）緩衝區如何保證數據的一緻性與持久性，以及WAL writer進程如何將其寫入磁盤。 進程間通信與同步機製： 介紹PostgreSQL內部進程之間如何進行通信（如共享內存、消息隊列）以及如何利用鎖機製（如LWLock, PGXACTLock）保證數據訪問的並發安全性。 第二部分：查詢處理流程與優化策略 SQL解析與重寫： 詳細解讀SQL語句從文本到執行計劃的整個生命周期。分析解析器（Parser）如何將SQL文本轉化為抽象語法樹（AST），以及預處理器（Rewriter）如何處理視圖、規則等，生成邏輯查詢樹。 查詢規劃器（Planner）與優化器（Optimizer）： 這是本書的重中之重。我們將深入剖析查詢規劃器如何基於統計信息（Statistics）和成本模型（Cost Model）生成多種可能的執行計劃。重點講解代價估算（Cost Estimation）背後的算法，包括索引掃描、順序掃描、連接算法（Nested Loop, Hash Join, Merge Join）的優劣勢分析。 執行計劃生成與優化技術： 深入探討優化器如何選擇最優的執行計劃，包括謂詞下推（Predicate Pushdown）、連接順序優化（Join Order Optimization）、聚閤優化等。介紹如何通過`EXPLAIN`和`EXPLAIN ANALYZE`命令解讀執行計劃，並針對性地進行性能調優。 索引的深入理解與應用： 詳細講解B-tree索引的工作原理，包括索引的結構、插入、刪除、查找操作。介紹GiST、GIN、BRIN等多種高級索引類型，分析它們的適用場景與性能特點，以及如何根據數據類型和查詢模式選擇最閤適的索引。 連接（JOIN）操作的性能挑戰與優化： 深入分析Nested Loop Join, Hash Join, Merge Join三種基本連接算法的內部工作原理、內存消耗與CPU使用率，以及它們在不同數據規模和選擇性下的錶現。講解如何通過調整`work_mem`、使用閤適的索引、數據傾斜處理等技術來優化連接性能。 聚閤（Aggregate）與排序（Sort）的性能瓶頸： 分析聚閤函數（如SUM, COUNT, AVG）和排序操作（ORDER BY）可能成為性能瓶頸的原因，以及如何通過`work_mem`、並行聚閤、窗口函數優化等手段來提升其效率。 第三部分：高級特性與並發控製 事務（Transaction）與並發控製（Concurrency Control）： 深入理解ACID（Atomicity, Consistency, Isolation, Durability）特性在PostgreSQL中的實現。重點講解MVCC（Multi-Version Concurrency Control）機製，包括元組（Tuple）的可見性規則、`xmin`與`xmax`的含義、`pg_snapshot`與事務ID（XID）的管理。 鎖（Locking）機製的精細化理解： 除瞭基本的行鎖、錶鎖，還將深入分析PostgreSQL的各種鎖類型（如RowExclusiveLock, ShareLock, ExclusiveLock等）及其作用。講解死鎖（Deadlock）的産生原因、檢測與避免策略。 WAL（Write-Ahead Logging）的內部機製： 深入理解WAL是如何保證數據持久性和恢復能力的。講解WAL記錄的格式、WAL writer與checkpointer的協同工作、以及PITR（Point-In-Time Recovery）的原理。 物化視圖（Materialized Views）與錶分區（Table Partitioning）： 講解如何利用物化視圖加速復雜查詢，以及如何管理和維護物化視圖。深入探討錶分區的策略（如範圍分區、列錶分區、哈希分區），分析其在管理海量數據、提升查詢性能方麵的優勢。 擴展性與自定義功能： 介紹PostgreSQL強大的擴展能力，包括自定義函數、運算符、數據類型、索引方法以及全文檢索（Full-Text Search）等。講解如何編寫簡單的擴展，以滿足特定業務需求。 外連接（Foreign Data Wrappers, FDWs）： 介紹FDWs的作用，以及如何通過FDWs集成其他數據源，實現跨數據庫查詢與數據整閤。 第四部分：性能監控、調優與故障排查 性能監控工具與指標： 介紹PostgreSQL自帶的監控視圖（如`pg_stat_activity`, `pg_stat_statements`, `pg_stat_user_tables`等）和常用性能指標。講解如何使用第三方監控工具（如Prometheus, Grafana）進行可視化監控。 配置參數的深度解析與調優： 詳細解讀PostgreSQL關鍵配置參數（如`shared_buffers`, `work_mem`, `maintenance_work_mem`, `wal_buffers`, `effective_cache_size`, `random_page_cost`等）的含義、作用以及調優原則。提供實際場景下的調優建議。 常見性能瓶頸與故障排查： 結閤實際案例，分析CPU、內存、I/O、鎖、連接數等常見性能瓶頸的診斷方法。講解如何利用日誌信息、係統工具（如`top`, `iostat`, `vmstat`）以及PostgreSQL的調試工具進行故障排查。 VACUUM與ANALYZE的深度理解： 深入剖析`VACUUM`（包括`VACUUM FULL`）和`ANALYZE`的工作原理、作用以及對性能的影響。講解autovacuum的配置與調優，以及如何處理事務ID迴捲（XID Wraparound）問題。 本書麵嚮讀者： 數據庫管理員（DBA）： 期望深入理解PostgreSQL的內部機製，以進行更精細化的性能調優、容量規劃和故障排查。 後端開發者/架構師： 希望編寫更高效的SQL語句，理解數據庫的限製，並能閤理設計數據模型，充分發揮PostgreSQL的性能優勢。 對數據庫原理感興趣的技術愛好者： 渴望瞭解一個成熟、強大的關係型數據庫係統是如何工作的，以及其背後的設計哲學。 需要處理大規模數據或高並發訪問的團隊： 尋求提升PostgreSQL在復雜業務場景下的穩定性和響應速度。 通過本書的學習，讀者將能夠從“如何使用”PostgreSQL，進階到“如何理解”和“如何駕馭”PostgreSQL，從而在實際工作中遊刃有餘地解決各種數據庫相關的技術難題，充分釋放PostgreSQL的強大潛能。

評分☆☆☆☆☆

《PostgreSQL查詢引擎源碼技術探析》這本書，我拿到手之後，第一感覺就是厚實，沉甸甸的，這本身就預示著內容的深度和廣度。翻開目錄，看到那些細緻入微的章節劃分，從最基礎的解析器、優化器，到執行器、存儲管理，再到並發控製和事務處理，幾乎涵蓋瞭查詢引擎的每一個核心環節。我之前也接觸過一些數據庫的書籍，但很多都是停留在理論層麵，或者隻是簡單地介紹API和使用方法。而這本書，從標題就能看齣，它是直擊靈魂的，要剖析的是PostgreSQL這颱龐大機器的“心髒”——查詢引擎的內部運作機製。我個人對底層技術一直有著濃厚的興趣，總是想知道那些“魔法”是怎麼實現的，比如為什麼我的SQL語句能被執行得如此高效，背後的邏輯又是怎樣的？這本書似乎給瞭我一個深入探究的好機會。我特彆期待能夠理解查詢語句是如何一步步被翻譯成機器能夠理解並執行的指令，以及在這個過程中，優化器是如何做齣那些至關重要的決策，從而決定查詢的性能。而且，書中提到的“源碼技術探析”也錶明，作者不僅僅是理論的搬運工，更是要帶領讀者走進真正的代碼世界，去感受那些精巧的設計和實現。

評分☆☆☆☆☆

對於任何一名PostgreSQL的深度使用者或者開發者而言，《PostgreSQL查詢引擎源碼技術探析》絕對是一本“必讀”的書籍。我之前是一名數據庫的普通使用者，寫SQL，做索引，調參數，但總覺得隔靴搔癢，很多時候調優的效果並不理想，也找不到根本的原因。這本書就像一把鑰匙，打開瞭我對PostgreSQL世界的新認知。它詳細地剖析瞭查詢引擎的各個組件，從詞法分析、語法分析，到語義分析，再到查詢重寫和優化。特彆是優化器部分，作者以非常嚴謹的態度，逐一解析瞭PostgreSQL是如何根據統計信息、錶結構、索引等信息，生成各種可能的執行計劃，並進行代價估算。我通過這本書，終於理解瞭為什麼有時候一個簡單的索引優化就能帶來巨大的性能提升，也理解瞭為什麼PostgreSQL會選擇特定的連接方式。此外，書中對查詢重寫規則（如視圖展開、謂詞下推）的講解，也讓我看到瞭PostgreSQL在“暗地裏”所做的各種優化工作。這本書真的讓我從一個“使用者”蛻變成瞭一個“理解者”。

評分☆☆☆☆☆

《PostgreSQL查詢引擎源碼技術探析》這本書，對於我來說，是一次與PostgreSQL“靈魂對話”的旅程。我一直對數據庫的存儲結構和內存管理機製非常感興趣，而這本書恰恰在這方麵提供瞭極其深入的洞察。作者並沒有僅僅停留在概念層麵，而是詳細地介紹瞭PostgreSQL是如何管理磁盤上的數據頁（pages）、元組（tuples）以及可見性映射（visibility map）等。通過閱讀這本書，我纔真正理解瞭PostgreSQL是如何在內存和磁盤之間高效地組織和訪問數據的，包括共享內存（shared memory）的使用、緩衝池（buffer pool）的管理，以及後颱進程（如WAL writer, Checkpointer）的作用。尤其是關於Vacuum機製的講解，讓我深入理解瞭PostgreSQL是如何迴收和清理被刪除或更新的元組的老版本，從而保持數據庫的性能和效率。這本書的價值在於，它不僅僅是知識的傳遞，更是思維的啓迪，讓我能夠從更宏觀和微觀的視角去理解PostgreSQL的每一個設計決策，以及這些決策是如何共同作用，構建齣一個如此強大而靈活的數據庫係統。

評分☆☆☆☆☆

讀完《PostgreSQL查詢引擎源碼技術探析》，我最大的感受是，它成功地填補瞭我對於PostgreSQL內部工作原理的認知空白，而且是以一種非常係統和深入的方式。這本書並非那種浮光掠影的介紹，而是真的帶你深入到查詢引擎的每一個角落，讓你不僅僅是“知道”查詢引擎是什麼，更是“理解”它為什麼是這樣工作的，以及它在處理復雜查詢時所麵臨的挑戰和解決方案。我尤其欣賞書中在解釋優化器部分所花的心思，很多時候我們隻會關注SQL的編寫，但很少去想為什麼同樣的SQL，在不同的場景下執行效率差異巨大。這本書通過對各種查詢計劃的生成、代價估算、啓發式規則的詳細闡述，讓我醍醐灌頂。原來，一個看似簡單的SELECT語句，在進入PostgreSQL後，會經曆如此復雜而精妙的“腦力激蕩”，各種可能性被評估，最優的路徑被選齣。此外，書中關於執行器的講解也十分到位，將邏輯操作符如何轉化為物理執行計劃，以及各種算子（如嵌套循環連接、哈希連接、排序閤並連接）的內部實現細節，都描述得清晰明瞭。這本書對於想要精通PostgreSQL性能調優，或者對數據庫底層原理有執著追求的技術人員來說，絕對是一本不可多得的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

《PostgreSQL查詢引擎源碼技術探析》這本書，與其說是一本技術書籍，不如說是一本“武功秘籍”，它揭示瞭PostgreSQL查詢引擎的“內功心法”。我個人一直對數據庫的並發控製和事務隔離機製感到非常好奇，尤其是PostgreSQL MVCC（多版本並發控製）的實現原理。這本書在這方麵的內容，可以說是非常詳盡且令人印象深刻。作者不僅僅是簡單地解釋瞭MVCC的概念，而是深入剖析瞭它在PostgreSQL中的具體實現，包括隱藏列（xmin, xmax）、事務ID的分配和使用、以及讀寫事務的隔離是如何通過版本鏈來實現的。讀到這部分的時候，我仿佛看到一個精密的機器在運轉，數據版本是如何被巧妙地管理，以保證讀操作的快照一緻性，同時又不阻塞寫操作。這種深入的洞察力，是許多泛泛之談的數據庫書籍所無法比擬的。另外，書中對WAL（Write-Ahead Logging）機製的講解也讓我受益匪淺，它揭示瞭PostgreSQL如何保證數據的持久性和崩潰恢復的可靠性，這對於理解數據庫的健壯性至關重要。這本書的深度和廣度，真的讓我感受到瞭PostgreSQL的強大和精妙。