SQLServer内核架构剖析内核架构剖析
火龙果软件工程技术中心
我们做管理软件的，主要核心就在数据存储管理上。所以数据库设计是我们的重中之重。为了让我们的管理软件能够稳定、可
扩展、性能优秀、可跟踪排错、可升级部署、可插件运行，我们往往研发自己的管理软件开发平台。我们总是希望去学习别人
的开发平台（如用友或金蝶或SAP），但我们却总是感叹管理软件业务处理细节繁多，而数据库管理软件却简单的SELECT、
INSERT、DELETE、UPDATE四个命令就搞定。我们多希望有一天能做出一个架构，也可以这么简单就搞定管理软件。我们
往往研究别人的架构，却忘记了我们身边我们最熟悉的数据库的架构。所以，今天，我想带领大家一起剖析一下数据库的架
构，来探索数据库的架构思想。而我本人呢，只熟悉SQLSERVER这一种数据库产品，所以我就拿SQLSERVER来分析。
在讲SQLSERVER内部原理的之前，我觉得非常有必要向大家介绍一下SQLSERVER的历史。
让我们站在1999年，看看计算机数据库业界到底处于什么状态。
1999年，Oracle已经于1998年9月发布了Oracle 8i（可能中文版在1999年才来到中国）。Oracle 8i支持用JAVA编写存储过
程，支持XML，支持Linux。
1999年1月，SQLSERVER7正式发布。SQLSERVER7重构了整个数据库引擎（相当于重写了SQLSERVER）。
SQLSERVER第一次完整性的支持了行锁（有没有搞错，过去人是怎么使用数据库产品的。1988年，Oracle6就支持行锁。另
外1988年，Oracle就开始研发ERP产品。谁说Oracle是ERP门外汉，可以参考这个）。
看看他们俩的前一个版本。如果你入行比较晚（2000年以后），可能对以下文字更感到惊讶。
1992年，Oracle7发布。有了存储过程、触发器、引用完整性校验、分布式事务处理。（天哪，Oracle7才有了这些东西）。
1995年，SQLSERVER6发布。SQLSERVER6是微软真正意义上的第一个数据库产品（真是爆料，大家没想到
SQLSERVER6才是微软第一个数据库产品，那版本6之前的5、4、3、2、1是怎么度过的）。因为1994年，微软和Sybase掰
了（Sybase是第一个运行于PC上的C/S数据库产品）。微软为了进入数据库产品领域，自己又没有经验，于是和Sybase一起
合作（当时微软是全世界第一大软件公司，微软1986年上市。Sybase有产品，缺钱。微软缺产品，有钱。于是一拍即合）。
直到1994年，微软也不需要Sybase了（已经学会了数据库技术），Sybase也感觉微软太狼子野心，于是合作分裂。微软开始
自己做自己的数据库。
历史说完。我们言归正传。
很多入门级做管理软件的，SQL语句玩的熟练，从子查询到Having到交叉表统计SQL都能做出来，甚至存储过程能写2000多
行，游标、自定义函数、触发器、约束用的眼花缭乱。再入点门，在SQL查询器中可以使用SQL分析优化索引，用SQL
Profile可以跟踪SQL，甚至在性能查看器中监测SQLSERVER内存、CPU、线程、I/O的运行状态，甚至为自己会使用DBCC
而沾沾自喜。
你是如此熟悉SQLSERVER，又是对SQLSERVER如此陌生。
我今天就用架构的角度来给大家分析一下SQLSERVER架构和原理。短短一篇博文肯定只能面上的多一些，深一层的可能需
要连载数篇文章甚至一块大砖头书才能讲完整。不过，我希望我的博文能够抛砖引玉，使大家能从一个过去没有想过的角度去
看SQLSERVER。
SQLSERVER，作为一个数据库产品，我个人认为，最重要的就是两大块：存储引擎和查询引擎。
其他的日志、事务、锁、索引等等都是围绕他们来工作的。
SQLSERVER是C/S产品，所以一条SQL语句要让SQLSERVER执行，必须要传输到SQLSERVER服务器端。传输，我们当
然知道需要NetBEUI、TCP/IP等等网络传输协议。但是光有这些还不行。客户端如何发，服务器端如何收，如何确认发的和
收的正确完整，如何确实发的和收的已经结束，如何发和收能跨越各种网络协议（如UNIX和WINDOWS和NOVELL通讯），
如何保证数据安全校验，如何保证数据收发是同步还是异步，就需要在网络传输协议之上再构造一层协议。SQLSERVER既
支持IPC机制，也支持RPC机制。你想想你的管理软件开发平台是否有这一层。当然，现在的消息服务器已经专业的提供了这
一机理，可靠的、安全的、高效的、异步的、消息压缩、消息拆分、智能路由、集群，跨越不同的操作系统、不同的编程语
言、不同的通讯协议、不同的硬件平台的消息数据传输。可能你过去不了解消息中间件，通过这一案例可以知道消息中间件的
用途。
SQL语句被可靠无误的发送到了服务器端，SQLSERVER引擎中第一个模块就来接待这个SQL数据。这个模块的名字叫：
Open Data Services。它监听新的连接；清除失败连接；将结果集、消息和状态返回给客户端。
SQLSERVER客户端和服务器端之间传输数据，数据包是有格式的。在SQLSERVER中被称为tabular data stream。这个数据
流是令牌控制客户端和服务器端对话（否则，客户端说了N句话，服务器端返回N句话，没有令牌就混在一起了，不知道哪个
回答是对应哪个请求的）。我们往往不能直接和Open Data Services打交道，把数据放进来。而是我们必须通过ODBC、ADO
或DB-Library来发送tabular data stream。而SQLSERVER返回的数据结果，也是通过这些ODBC之类发回tabular data
stream。你看看SQLSERVER设计的多巧妙，一个通用数据访问接口屏蔽了你和SQLSERVER之间，就如同WINDOWS API
屏蔽了内核让你无法访问，就如同DirectX屏蔽了UI和外设的操控。
SQL语句-ODBC-编码成tabular data stream-IPC或RPC-网络协议-IPC或RPC-解码tabular data stream-ODBC-Open Data
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