03. B+ 树索引原理
深入理解 B-Tree、B+Tree 结构差异,掌握聚簇索引、非聚簇索引、覆盖索引与最左前缀法则,学会索引设计的核心方法论。
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深入理解 B-Tree、B+Tree 结构差异,掌握聚簇索引、非聚簇索引、覆盖索引与最左前缀法则,学会索引设计的核心方法论。
关系代数、SQL 核心语法、窗口函数与 CTE 递归查询
数据库系统全景:关系型、NoSQL、NewSQL、时序数据库分类,OLTP vs OLAP 差异,以及数据库选型决策树。
数据库是应用系统的核心基础设施,深度理解其底层原理是设计高性能、高可靠系统的必要条件。本专题涵盖关系型与分布式数据库的完整知识体系,从 B+ 树与 LSM-Tree 存储引擎、ACID事务与隔离级别、MVCC多版本并发控制、锁机制与死锁处理,到查询优化器执行计划分析、SQL性能调优方法论、主从复制与读写分离、分库分表策略与中间件(ShardingSphere)、在线 DDL、数据一致性校验与修复、CDC 实时数据管道(Canal/Debezium/Flink CDC)、数据库高可用架构(自动故障切换与脑裂防护)、NewSQL分布式数据库选型,以及云原生数据库架构演进路线,为后端工程师与架构师提供系统化的数据库工程指南。
系统讲解 MySQL 备份恢复策略:物理备份(XtraBackup)、逻辑备份(mysqldump)、增量备份、PITR 时间点恢复,以及 MHA、Orchestrator、MySQL Group Replication 等高可用方案。
系统讲解数据库性能监控体系:MySQL Performance Schema / Sys Schema、慢查询分析 pt-query-digest、InnoDB Metrics、锁诊断、连接池监控与 PMM/VictoriaMetrics 可视化方案。
深度对比 TiDB、CockroachDB、YugabyteDB、MongoDB Atlas 等主流 NewSQL 分布式数据库的架构差异、CAP 权衡、适用场景与选型决策框架。
Redis Cluster 集群架构、Gossip 协议、Slot 迁移机制深度解析,以及缓存穿透/击穿/雪崩的防御方案、大 Key 治理、内存优化与 Redis 7 新特性实战。
深入解析 TiDB 分布式数据库核心架构:TiKV 分布式键值存储、Placement Driver 调度中心、TiDB 计算层、Raft 共识协议、Region 分裂与调度、乐观/悲观事务模型以及 TiFlash 列存引擎。
从行存储与列存储原理出发,深入讲解 HTAP(混合事务/分析处理)架构设计、OLTP 与 OLAP 融合方案,以及 ClickHouse、TiFlash 等实时分析引擎的工程实践。
全面解析分布式事务核心协议:2PC 两阶段提交、3PC 三阶段提交、TCC _try-confirm-cancel 补偿模式、Saga 长事务编排,以及 Seata 框架实战与消息最终一致性方案。
系统讲解分库分表策略:水平/垂直拆分原理、分片键设计、Sharding-JDBC 中间件实战、全局 ID 生成方案(雪花算法/号段模式)、平滑扩容与数据迁移方案。
深入理解 InnoDB B+ 树索引结构、聚簇索引与二级索引差异、哈希索引适用场景,以及最左前缀原则、覆盖索引、ICP 等高级索引优化技术。
深入解析 InnoDB MVCC 实现原理:隐藏字段(DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR)、Undo 版本链、Read View 可见性判断,以及快照读与当前读的区别。
从数据库事务的 ACID 四大特性出发,深入讲解原子性、一致性、隔离性与持久性的实现机制,以及四种隔离级别下脏读、不可重复读与幻读的产生原因与解决方案。
深入剖析 MySQL InnoDB 存储引擎核心架构:Buffer Pool 管理、Redo Log 崩溃恢复、Undo Log 回滚机制、Change Buffer 写优化与 Doublewrite Buffer 防页损坏机制。
Redis 高可用架构:主从复制的数据同步、Sentinel自动故障转移、Cluster分片集群的槽迁移与扩容
Redis 四种经典缓存设计模式,以及缓存穿透、击穿、雪崩三大问题的成因分析与防御方案
Redis 安全加固:ACL 权限体系、密码认证、SSL/TLS 加密、命令重命名与禁用、审计日志与 CVE 修复
对比 Redis Pub/Sub 和 Streams 两种消息队列方案,覆盖广播发布订阅、Consumer Group、ACK 确认、Kafka/RabbitMQ 选型对比