如何實現一個關係資料庫？

01-21

Stackoverflow 上的建議是讀SQLite 源碼。有沒有更系統的著作或教程？
還有哪些開源代碼可以參考？

Database Management Systems - 3rd Edition - Ramakrishnan Gehrke

題主說的關係資料庫，可以理解為 Relational Database Management Systems (RDBMS) 吧。要實現一個這麼一個複雜的玩意，我覺得比較靠譜的方法是先寫一個非常簡單的版本，理解其中最基本的東西，然後再慢慢深入學習，否則一個 SQL 解析的就夠寫好一陣子了。

我上了一門課，課程設計就是做一個簡單的 RDBMS，上課用的就是 @vczh 巨巨提到的這本書，讀起來挺順溜。斷斷續續做了兩個月，即使是兩人組隊，功能也簡單，感覺還是很有難度，大約只拿到 90% 的分。課程設計分為四個階段，基本上每一階段實現這個 RDBMS 的一個模塊。

細節不談，只說說框架。

第一個模塊是 分頁文件管理，資料庫系統按頁操作文件，好，這一模塊結束了，非常簡單。

第二個模塊是 記錄文件管理，在前一個模塊的基礎上，操作一個文件頁中的某一條記錄，該模塊負責插入，刪除，遍歷。這裡也比較簡單，舉個栗子，為了簡化操作，每處理一條記錄，就讀入並寫出一個文件頁，這種辦法在實際的開發中是絕不可能出現的，至少要用個 MRU 之類的方法管理緩存。這是為了不把學習曲線搞得太陡。

第三個模塊是 關係管理，也可以說是表管理，調用前面（低層）的模塊，管理資料庫中的表。

第四個模塊是 索引管理，實現基於 B+ 樹的索引管理，難度陡然上升，有點讓人聯想起畫馬的教程了 - -#。

第五個模塊是 查詢引擎，這裡不解析 SQL，只實現一些基本的操作，比如最基本的 filter，這樣的：SELECT * FROM Table1 WHERE Table1.id &> 10，還有 project，這樣的：SELECT Table1.id FROM Table1，以及 nested-loop join 和 index nested-loop join，差不多是這樣：SELECT * FROM Table1, Table2 WHERE Table1.id = Table2.id。剩下的就是構造一些上述操作的組合，來實現非常簡單的查詢。

一張圖概括：

總結，題主如果想實現一個關係資料庫，出於學習的目的，不妨先做個簡單的，對整體比較有把握了以後再逐步細化。

題外話，別的課可以用 Java, Python, Obj-C，而這門課主要用的是 C 和一點 C++，各種 memcpy，內存管理，類型轉換，導致我現在對 C++ 有點…(._.)

1. 文件系統。所有數據以二進位文件存儲，數據段等長或者變長。

2. B+樹組織形式

3. 索引

4. SQL語句

5. join

6. transaction

7. 備份與容災

8. client支持遠程操作等

可以看看H2的源代碼，純Java寫的調試和閱讀起來都要方便很多。更經典的可以去看看PostgreSQL的代碼。

推薦TZ去看PostgreSQL的源代碼，PG的源代碼非常規範，不像是MYSQL的源代碼，是故意混淆過的。PG是RDBMS中的學院派，最早的RDBMS，完全開源