实现关系型数据库需要完成的任务

一、目的

猜测关系型数据库服务器的实现需要完成哪些主要任务。

二、实现关系型数据库要完成的任务

1、服务端和客户端的TCP通信协议实现。

兼容加密和明文两种TCP连接方式。

客户端发给服务端的命令只能是SQL语句。

服务端回复的数据包分为："普通结果包"和"结果集包"两种。

2、服务端循环接收客户端连接。

每个连接处理开启一个线程，或者非阻塞处理。

3、开启循环接受关闭信号。

方便接收网络信号来关闭。

4、登录验证逻辑(限制客户端的IP地址)。

需要给每个用户分配角色，分配数据库和表的操作权限(表的修改，删除，查询)。

5、实现SQL语句的执行引擎

实现SQL语句执行权限判断。
实现SQL语句词义分析，语法解析。

如果SQL语句有错误，需要回复错误。

6、需要设计数据库和表的文件关系
每个库占1个文件夹，名字是数据库名。
每个表占2个文件，分别是结构文件和数据文件。

7、实现B+树的操作接口。
每次读写一个页节点，占64KB。

8、读写表的行要加排他锁。
需要使用事务加锁，提交和回滚。

9、需要主从同步，读写分离，集群部署的接口。

10、需要提供查看服务器状态的接口。

11、需要设计表字段格式和规则
尽量控制二进制字段和长文本字段的长度，防止出现故障。

三、总结

实现关系型数据库最难的部分是：

1、服务端和客户端通信协议。

2、SQL语句解析算法。

3、数据在文件的二进制存储结构。

4、索引查询数据的算法。

5、事务执行的加锁，提交，回滚。

6、数据从1台服务器到另一台服务器的批量同步算法。