CockroachDB是一款高度分布式、云原生的关系型数据库，设计目标是提供强一致性和高可用性，同时具备水平扩展的能力。它由GitHub上的开源项目发展而来，自2014年发布以来，历经多次迭代，如1.0版本到2.x版本，目前最新稳定版为2.1.6，后续即将推出19.10版本。
1. CockroachDB 简介：
- **DistSQL**：分布式SQL是CockroachDB的核心特性，它将SQL查询分解并分布在整个集群上执行，确保高效的数据处理。
- **Online DDL**：支持在线DDL（数据定义语言）操作，意味着可以在不停止服务的情况下进行表结构的修改。
- **Multi-Active**：允许多个节点同时活动，提高了系统的可用性和弹性。
- **Cloud Native**：天生适应云环境，易于部署和管理，支持多租户和自动缩放。
2. CockroachDB 2.x 关键特性：
- **Cost-Based Optimizer (CBO)**：CBO通过估算不同执行计划的成本，选择最经济的执行方案，比传统的Rule-Based Optimizer更智能。
- **Read From Follower**：除了从领导者（Leader）读取数据，还支持从跟随者（Follower）读取，适合长运行、历史读取、CDC（Change Data Capture）和不可变表场景，增加了读取性能和系统的并发能力。
- **Cluster Distribution Control (CDC)**：提供数据变更的实时捕获和跟踪，适用于流处理和数据同步。
- **任意时间点备份恢复**：支持在任意时间点进行数据备份和恢复，增强了数据保护能力。
- **SQL 可视化诊断**：提供了直观的工具来分析和优化SQL查询性能。
- **透明加密**：数据在存储时自动加密，确保数据安全。
3. 技术创新与实践：
- **滚动升级**：支持无缝升级到新版本，不会中断服务。
- **GEO-Partitioning**：基于地理位置的分区，优化跨区域的数据访问性能。
- **Backup/Restore**：提供完整的备份和恢复功能，确保数据的安全性和可恢复性。
- **Role-Based Access Control (RBAC)**：实现了细粒度的权限控制，增强安全性。
- **JSON类型支持**：支持JSON数据类型，适应现代应用的灵活性需求。
- **SQL审计**：记录SQL查询活动，便于合规性和审计。
4. 发展历程：
- 自2014年4月在GitHub开源，2017年5月发布了1.0版本，随后不断迭代，2018年10月30日发布2.1版本，持续优化特性和性能。
5. 统计信息和CBO的工作原理：
- 统计信息自动收集，包括行数、列数、空值频率、直方图和范围级别的统计，用于CBO评估执行计划。
- **Memo** 管理等价表达式的所有可能计划，通过成本模型计算最小代价的执行路径。
- CBO根据统计信息进行代价估算，选择最佳执行计划，从而提高SQL性能。
总结来说，CockroachDB是一个强大的分布式数据库，具备云原生、高可用和强一致性的特点。其2.x版本引入了CBO和Read From Follower等高级特性，进一步提升了查询效率和系统稳定性，适用于大规模分布式应用场景，如云计算、实时数据处理和跨地域的数据服务。
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