前言
隨著處理規(guī)模和數(shù)據(jù)規(guī)模的日益增長，傳統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展能力幾乎已達(dá)到極限，在這類場景中，人們越來越多地開始使用分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
在開源數(shù)據(jù)庫世界中，可供選擇的成熟分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)并不多，OceanBase正是其中極具代表性的一種。OceanBase開源版（社區(qū)版）源自在支付寶、阿里巴巴集團(tuán)內(nèi)久經(jīng)考驗(yàn)的OceanBase，同時(shí)在性能上也通過TPC-C和TPC-H基準(zhǔn)測試得到過驗(yàn)證，因而受到了很多企業(yè)用戶以及數(shù)據(jù)庫愛好者的關(guān)注。
為了幫助來自不同領(lǐng)域的企業(yè)和個(gè)人開發(fā)者更好地加入到OceanBase社區(qū)版的演進(jìn)過程中，我們決定寫一本技術(shù)性書籍，從源碼級別分析OceanBase，用該書介紹OceanBase內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，揭示一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部奧秘。我們希望本書能夠幫助分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研發(fā)人員、開源數(shù)據(jù)庫技術(shù)愛好者、數(shù)據(jù)庫用戶、科研人員更好地理解OceanBase，進(jìn)而能夠?yàn)镺ceanBase貢獻(xiàn)特性或者更好地將OceanBase應(yīng)用于各種不同的場景中。讀者定位本書面向OceanBase內(nèi)核開發(fā)人員、分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)愛好者、數(shù)據(jù)庫運(yùn)維人員、高校學(xué)生、教師以及其他希望了解OceanBase數(shù)據(jù)庫內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方法的讀者。為了更好地理解本書的內(nèi)容，我們希望讀者能具備以下基礎(chǔ)： 有一定C 語言開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（特別是分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）的基本概念和常用術(shù)語。學(xué)習(xí)過有關(guān)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理的書籍或者課程。
本書組織
本書的組織如下：
第1章介紹OceanBase的發(fā)展歷程、特性、應(yīng)用案例以及基于源代碼的編譯和部署等內(nèi)容。
第2章介紹OceanBase的架構(gòu)、源碼結(jié)構(gòu)和安裝目錄結(jié)構(gòu)，并且專門介紹了OceanBase的專用代理服務(wù)器ODP。
第3章介紹OceanBase集群中每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的總控進(jìn)程OBServer，對其中的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、多租戶環(huán)境、線程結(jié)構(gòu)、連接和會話管理、總控服務(wù)以及配置子系統(tǒng)進(jìn)行了專門的分析。
第4章介紹OceanBase的存儲引擎，對元數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)的物理存儲、內(nèi)存數(shù)據(jù)與磁盤數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)儲和合并、多級緩存等內(nèi)外存管理機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)分析。
第5章介紹OceanBase的SQL引擎，以SQL語句的處理過程為主線逐一分析其中的詞法和語法分析、計(jì)劃緩存、語義分析、重寫、優(yōu)化、執(zhí)行等步驟。
第6章介紹OceanBase的事務(wù)引擎，給出了OceanBase中本地事務(wù)和分布式事務(wù)的呈現(xiàn)和管理方式以及保存點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)原理，并對其重做日志、多版本并發(fā)控制等機(jī)制的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析。
第7章介紹OceanBase的高可用機(jī)制，首先解釋了高可用機(jī)制的基礎(chǔ)理論P(yáng)axos協(xié)議，然后對分布式選舉和以其為基礎(chǔ)的多副本容錯(cuò)進(jìn)行分析，最后詳細(xì)解析了數(shù)據(jù)庫對象閃回機(jī)制和備份恢復(fù)措施的實(shí)現(xiàn)方式。
第8章介紹OceanBase中用于資源隔離的多租戶機(jī)制，對租戶和各種資源限制的定義和存儲方式進(jìn)行分析，并詳細(xì)分析了租戶之間的資源隔離和自動資源均衡機(jī)制的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
第9章介紹OceanBase中的安全管理，分析了用戶身份鑒別、訪問控制、安全審計(jì)等安全機(jī)制的具體實(shí)現(xiàn)方法。源代碼版本本書對OceanBase社區(qū)版的分析工作基于OceanBase社區(qū)版的3.1.0版本，該版本的源代碼可以從以下地址下載：https://github.com/oceanbase/oceanbase/tree/3.1。由于作者的水平有限，本書難免存在差錯(cuò)或遺漏等，若您在閱讀時(shí)發(fā)現(xiàn)任何問題以及想對本書提出批評和建議，都可以發(fā)送電子郵件到y(tǒng)wpeng@whu.edu.cn，作者不勝感激。由于時(shí)間有限，作者可能無法一一回答所有的電子郵件，但我們會將發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤和收到的建議整理后公布在作者個(gè)人網(wǎng)站（http://www.pengyuwei.net/obbook/）上本書的頁面中。
致謝感謝我的妻女。在寫作本書的近一年時(shí)間里，她們從精神上給予了巨大的支持，使我能沒有后顧之憂地埋頭啃讀代碼和寫作。感謝兩位合作者以及OceanBase團(tuán)隊(duì)的澤寰、羨林等技術(shù)專家。理解一個(gè)253萬行代碼的龐大數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一項(xiàng)艱難的任務(wù)，正是他們的幫助和及時(shí)解答，才使得我能在相對可控的時(shí)間內(nèi)完成本書。感謝OceanBase團(tuán)隊(duì)張婷婷女士為本書付出的努力和耗費(fèi)的心血。感謝每一位閱讀本書的讀者，你們給予了作者莫大的鼓勵(lì)，也是作者繼續(xù)前行的動力，希望本書能對你們有所幫助。
彭煜瑋