Introduction

本章节博客是 CMU 15-445 2023 Fall 的课程笔记，一些学习资源：

• 课程主页

• 【数据库系统导论 15-445 2023Fall】CMU—中英字幕

• open-courses

也有关于课程项目 BUSTUB 的一些编写思路。一些参考：

• BusTub 养成记：从课程项目到 SQL 数据库

• CMU15-445 2023 Fall Project0~4 通关总结

• xxl CMU15445(2023-fall)

关于 BUSTUB

这个课程实验用的是 C++17，需要一些 C++ 基础才能做。我写的是 2023 Fall 这一期的：

• Project 0 -- C++Primer：它是检验我们 C++17 语法水平的，要写一个 Copy-Write 的 KV 存储字典树。

• Project 1 -- Buffer Pool：一个 Buffer Pool Manager，管理整个 DB 的页面，对于并发控制，优化了锁的粒度，使用 2PL 协议，并且以相同顺序申请锁避免死锁。对于 I/O，实现了多线程写优化。最终 Leaderboard 排名 48。

• Project 2 -- Extensible Hash Index：实现一个可扩展哈希索引，使用 RAII 来管理哈希表的页面释放，这部分主要是优化了锁的粒度，其他只要实现大差不差，性能差别主要还是在 buffer pool，最终 Leaderboard 排名 34。

• Project 3 -- Query Execution：基于 Iterator Model 实现查询层的算子，包括SeqScan、IndexScan、Insert、Update、Delete、HashJoin，Aggregation和Windowfunction。以及一些 Heuristics 的优化，包括：SeqScan to IndexScan、NestedLoopJoin to HashJoin、Top-N Optimization。

• Project#4 -- Concurrency Control：实现 MV + OCC 的并发控制协议，实现了 Snapshot level 的隔离，支持 read-write、write-read、read-read 的并行执行。

下面是整个项目的整体结构：

论文

• Are You Sure You Want to Use MMAP in Your Database Management System?：mmap 映射文件引发的一些问题。

• Exploiting Directly-Attached NVMe Arrays in DBMS：现代 SSD 替代传统 HDD 的优势。