[!info] related notes

• 所属 MOC：数据库 MOC、Backend Engineering MOC
• 核心关系：数据库事务、并发与恢复总览
• 产品：MySQL、PostgreSQL、SQLite
• 实践：本地 MySQL / PostgreSQL 环境
• 项目课程：BodySense 数据库工程深化课程 MOC

关系型数据库学习路线

[!abstract] 路线原则 按“关系与 SQL → Schema 与约束 → Page 与索引 → 查询计划 → 事务并发 → 日志恢复 → 产品差异与运维”学习。每阶段都用可复现实验验证，不把 ORM、索引口诀或某个数据库产品当完整数据库知识。

Stage 0：建立对象模型

阅读：

• [[z/database|数据库]]、DBMS；
• 关系型数据库；
• MySQL、PostgreSQL、SQLite。

验收：能解释 DBMS 为什么不只是“把 JSON 写到磁盘”，以及关系模型、约束、事务和查询优化各解决什么。

Stage 1：SQL 与关系操作

• DDL / DML / Query；
• Filter、Join、Aggregation、Subquery；
• WHERE vs HAVING；
• Pagination 与排序。

练习：从两到三张业务表写出创建、查询、更新、Join 和聚合，不依赖 ORM 生成 SQL。

Stage 2：Schema、Key 与约束

• Schema、Data Type；
• 主键、外键与约束；
• ER 模型、规范化。

验收：能把业务不变量写成 Unique、Foreign Key、Check 或事务逻辑，而不只放在接口文档里。

Stage 3：Page、B+Tree 与索引

[[database-pages-and-buffer-pool|Page / Buffer Pool]]
→ [[b-plus-tree-database-index|B+Tree]]
→ [[clustered-and-secondary-indexes|聚簇 / 二级索引]]
→ [[composite-and-covering-database-indexes|联合 / 覆盖索引]]
→ [[database-index-selectivity-and-cost|选择性与代价]]

练习：生成足够数据，对比全表扫描、单列索引、联合索引、覆盖索引和大量回表。

Stage 4：查询执行与优化

• SQL 查询执行流程；
• 连接池；
• EXPLAIN / EXPLAIN ANALYZE。

验收：能从 estimated vs actual rows、Scan Type、Join Order、Sort、Buffer / I/O 找到慢查询的主要成本，而不是只看“是否命中索引”。

Stage 5：事务、并发与恢复

先读 事务、并发与恢复总览，再深入：

• Transaction / ACID；
• Isolation Levels；
• MVCC、Locks；
• WAL、Undo、Redo、Binlog。

练习：用两个连接复现 Non-repeatable Read、Lock Wait、Deadlock、Lost Update，并观察不同隔离级别和锁定读。

Stage 6：产品差异

• MySQL、PostgreSQL 与 SQLite 的差异；
• 数据类型差异；
• 事务与并发差异。

重点不是谁“更好”，而是理解存储组织、类型系统、索引、隔离和运维语义为什么不同。

Stage 7：工程化与运维

• Schema Migration / Backward Compatibility；
• Backup / Restore / PITR；
• Replication / Failover；
• Connection Pool / Capacity；
• Slow Query / Lock / Bloat / Vacuum；
• 权限、Secret、审计和测试。

实践入口：

• Schema Migration；
• 数据库测试策略；
• 部署 PostgreSQL。

每个知识点的掌握层级

L1 Define    → 能说是什么
L2 Explain   → 能解释机制和因果
L3 Reproduce → 能用 SQL / 多连接实验复现
L4 Diagnose  → 能看计划、锁、日志和指标定位
L5 Design    → 能按不变量、负载和故障选择方案

面试高频至少达到 L2；简历项目中的关键数据库能力达到 L3～L4。

最小项目闭环

选择一个真实业务模块：

Requirement
→ ER / Schema / Constraints
→ Query Patterns
→ Index Design
→ Transaction Boundary
→ Migration
→ Integration Test
→ EXPLAIN and Load Test
→ Backup / Recovery Plan

比单独刷几十条索引口诀更能形成专业能力。

自测清单

• 能从业务规则设计 Schema 和 Constraint。
• 能从 Page I/O 解释 B+Tree。
• 能设计联合索引并用实际计划验证。
• 能解释 RC / RR、MVCC、锁和并发异常。
• 能说明 WAL / Undo / Redo 与提交恢复。
• 能复现 Lock Wait / Deadlock 并定位阻塞事务。
• 能安全做 Schema Migration 和 Rollback。
• 能把数据库与 Redis、Kafka、Elasticsearch、MinIO 的边界讲清。

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