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页数:606

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出版时间:2010-6

价格:78.00元

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isbn号码:9787302226406

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深入探索现代数据库管理：PostgreSQL 高级性能调优与架构设计 本书籍并非关于 SQL Server 2008 的任何内容，而是专注于当前业界领先的、开源的关系型数据库系统——PostgreSQL 的深度实践与高级应用。 在数据爆炸式增长和对高性能、高可靠性要求日益严苛的今天，选择正确的数据库平台并掌握其深层优化技巧至关重要。本书将带领数据库管理员（DBA）、资深开发人员和系统架构师，全面、深入地掌握 PostgreSQL 14 及后续版本（覆盖前沿特性）的性能调优、高可用性架构构建以及复杂环境下的管理策略。 --- 第一部分：PostgreSQL 核心引擎剖析与性能基线建立 (Foundation & Baselining) 本部分旨在打下坚实的理论基础，帮助读者理解 PostgreSQL 内部运行机制，从而进行有针对性的优化。 第一章：PostgreSQL 架构的深入解析 内存结构重构： 详细拆解 `shared_buffers`, `work_mem`, `maintenance_work_mem` 的精确作用及其对系统资源的影响。探讨如何根据实际工作负载（OLTP/OLAP）科学分配内存资源，避免不必要的内存交换（Swapping）。 进程模型与并发控制： 深入理解主进程、后台进程（如 Checkpointer, WalWriter, Autovacuum Launcher）之间的协作机制。重点解析 MVCC (Multi-Version Concurrency Control) 机制，特别是事务ID (XID) 回卷的风险与预防策略。 存储与文件系统交互： 剖析堆表（Heap Table）的物理存储结构、元组（Tuple）的布局、可见性图（Visibility Map）的作用。探讨存储层面对 I/O 性能的影响，并提供最佳实践（如选择合适的 I/O 调度器、文件系统选择如 XFS vs EXT4）。 第二章：查询优化器的工作原理与调优 执行计划的解码艺术： 不再停留在 `EXPLAIN ANALYZE` 的表面解读。深入研究成本模型（Cost Model）的构成，理解规划器（Planner）如何权衡 Seq Scan、Index Scan、Bitmap Scan 和 Hash Join 等操作的成本因子。 统计信息管理大师： 详解 `ANALYZE` 命令的工作原理，包括默认统计信息收集的局限性。掌握创建和维护扩展统计信息（Extended Statistics）的技巧，以应对多列依赖和高选择性查询。 参数调优的黄金法则： 针对性地调整与查询执行相关的关键配置项，如 `random_page_cost`, `cpu_tuple_cost` 等，使其与实际硬件环境匹配，从而指导优化器做出更优的执行路径选择。 --- 第二部分：索引策略的精细化管理 (Advanced Indexing Strategies) 索引是性能的命脉，本部分超越传统的 B-Tree 索引，探讨 PostgreSQL 强大的多样化索引体系。 第三章：超越 B-Tree：PostgreSQL 索引家族全面掌握 GiST (Generalized Search Tree) 的应用场景： 深入学习如何使用 GiST 索引实现地理空间查询 (PostGIS 集成)、全文本搜索 (FTS) 的前缀匹配及范围查询。 GIN (Generalized Inverted Index) 的优化与陷阱： 重点讲解 GIN 索引在 JSONB、数组类型和 FTS 场景下的优势。探讨 GIN 索引的维护成本、索引膨胀问题及高效的 Reindex 策略。 BRIN 索引的革命性突破： 针对超大规模、数据自然排序的表（如日志、时间序列数据），学习 BRIN 索引如何以极小的存储开销提供极快的范围查询性能。 第四章：索引维护、碎片化与生命周期管理 索引膨胀（Bloat）的量化与清理： 识别哪些操作会导致索引膨胀（VACUUM FULL, Reindex）。使用系统视图精确计算膨胀率，并制定自动化清理脚本，避免不必要的停机维护。 索引的决策树： 建立一套科学的评估体系，判断何时创建新索引、何时合并现有索引，以及何时移除冗余或未使用的索引，以最小化写入（WAL）开销。 --- 第三部分：高可用性、扩展性与故障恢复 (HA, Scalability, and Recovery) 现代生产环境要求数据永不宕机，本部分聚焦于构建健壮、可扩展的 PostgreSQL 集群。 第五章：流复制 (Streaming Replication) 的高级配置与实践 同步与异步复制的抉择： 深入分析 `synchronous_commit` 级别对写入延迟和数据安全性的影响。探讨如何利用 `synchronous_standby_names` 实现精确的仲裁写入。 逻辑复制 (Logical Replication) 的应用： 掌握逻辑复制在跨版本升级、异构数据同步以及细粒度数据分发中的强大能力。解决 LSN 偏移、Schema 变更处理等实际部署难题。 监控与故障切换（Failover）： 集成 PgBouncer/Pgpool-II 进行连接池管理和故障自动切换。构建高效的监控指标体系，实时预警复制延迟与 I/O 瓶颈。 第六章：分区 (Partitioning) 与数据生命周期管理 声明式分区（Declarative Partitioning）的深度应用： 详细指导如何使用 `PARTITION BY RANGE/LIST/HASH` 策略来管理数 TB 级的数据集，提高查询效率和维护性。 滚动归档策略： 针对时间序列数据，设计高效的“热、温、冷”数据存储方案。使用 `pg_repack` 或原生工具实现不中断服务的数据迁移和旧分区删除。 --- 第四部分：自动化维护与安全加固 (Automation & Security Hardening) 第七章：PostgreSQL 自动化运维与调优脚本 Autovacuum 引擎的精细控制： 深入理解 `autovacuum_vacuum_scale_factor` 和 `threshold` 的权衡。为不同负载的表（如高写入的日志表 vs 低写入的配置表）设置定制化的 Autovacuum 参数。 性能瓶颈的诊断工具集： 系统性地介绍如何利用 `pg_stat_statements` 跟踪最慢的查询、使用 `pg_stat_activity` 进行实时锁定分析，以及通过 `log_min_duration_statement` 捕获异常执行计划。 第八章：安全模型与性能隔离 细粒度权限控制 (Row-Level Security - RLS)： 掌握 RLS 策略的编写与性能影响评估，确保数据访问符合合规性要求。 加密实践： 探讨传输层加密（SSL/TLS）和静态数据加密（TDE 的替代方案，如应用层加密或 OS 级加密）在 PostgreSQL 中的实现路径和性能开销分析。 本书的读者将获得一个从理论到实践的、全面且深入的 PostgreSQL 性能工程知识体系，能够自信地面对任何高并发、大数据量的生产环境挑战。

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