一、设计目的
设计一款关系型网络数据库。

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二、设计要求：
(一)安装快速
安装程序特别简单。

(二)配置简单
最小化配置。

(三)使用简单，高效
程序占用空间小，支持基本的SQL语法。

(四)稳定可靠
尽量不依赖其他不稳定库。

(五)其他要求
属于关系型数据库。
支持多个网络连接。
支持安全管理。

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三、底层设计
1、支持什么操作系统平台：
Win10、Linux

2、编程语言：
最好的是C语言。
其次Java语言。

3、支持的网络连接方式：
TCP连接。

4、数据库服务器目录：
bin 存放二进制程序文件
conf 存放配置文件
lib 存放依赖库
data 存放数据文件
doc 存放使用介绍文件。

5、准备的知识点：
网络TCP编程、文件输入输出流、并发编程、独占锁、图形化编程、数据结构、算法优化和测试等等。

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四、支持什么功能
(一)网络连接控制

(二)数据的关系型管理
支持数据库和数据表的管理。

(三)支持安全和事务控制

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五、性能设计问题
1、如何达到快速存储大量数据的要求？
算法要设计合理。

2、一个数据库实例支持多少个库？

3、数据库支持多少个表？

4、数据表支持多少个字段？

5、一个表最大的数据存储量多少？

6、每秒支持多少个并发连接处理？

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六、功能设计
(一)记录的存储结构
1、采用什么数据结构满足快速查询？
要求：查询快速，有索引，有模糊查询。
逻辑结构：B+树
物理结构：数组，链表。

2、数据库文件具体什么格式？什么文件扩展名？

3、表的字段怎么设计？怎么存储到文件里？

(二)磁盘文件的存储顺序
怎么设计才能让数据方便从外存中读取到内存中，又方便存储到外存中？
采用库–>表–>段–>页–>行记录

每个部分的占用字节数很重要。

(三)增删查改操作设计
在内存中完成，刷新和持久化需要写入到磁盘中，注意防止从开头覆盖文件，使用追加模式。

难点：
读写数据是在内存中完成，还是在磁盘文件中完成？

磁盘文件读写，可能跳跃一些字节，定位磁盘文件。

(四)什么读写架构：
多路复用＋一个请求一个线程任务＋线程池

(五)如何实现事务？
分两种数据库，一种支持，一种不支持。

(六)如何支持分库分表，数据库集群？

(七)如何设计基于TCP的数据库控制协议？
网络端口是哪个？

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七、其他设计问题
(一)思考怎么跨平台运行和部署？

(二)思考怎么稳定运行？

(三)思考怎么最简单的安装(图形化安装、命令行安装)

(四)怎么设置开机自启动？
怎么设置后台运行？

(五)怎么设置环境变量？

(六)未来是否支持UDP连接？

(七)读写如何加锁？
锁住表的某行记录？
查询不加锁，只有插入和更新的时候才加锁。

(八)采用什么安全策略？
IP地址保护，密码保护，账号权限保护。

(九)如何修改密码？

(十)如何恢复初始化？

(十一)如何备份还原？

(十二)数据如何迁移到另一个库中？

(十三)有没有非关系型noSQL功能支持？

(十四)如何实现视图、函数、触发器、事件？

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八、数据库最大的特点是什么
安装简单，大小简单。
功能最基本。
性能强大。
操作数据库的语言最简单。
支持SQL语言的通用规范。
满足最简单的，最频繁使用的功能。
程序文件简单高效，合理，少量。

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九、连接和管理服务器的客户端：
支持两种管理方式：
命令行、图形化界面(客户端，网页版)

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十、数据库服务器执行流程
1、客户端和服务端建立网络连接。
2、服务端开启线程处理这个连接。
3、客户端发送SQL命令。
4、服务端线程从网络套接字读取出命令。
5、服务器线程分析SQL命令。
6、服务器调用对应的方法。
7、服务器获得执行结果。
8、服务器向套接字返回执行结果给客户端。