深入解析SQL Server 2008

前言

　　The developers who create products such as Microsoft SQL Server typically become expertsin one area of the technology， such as access methods or query execution. They live andexperience the product inside out and often know their component so deeply they acquire a"curse of knowledge"： they possess so much detail about their particular domain， they find itdifficult to describe their work in a way that helps customers get the most out of the product.Technical writers who create product-focused books， on the other hand， experience aproduct outside in. Most of these authors acquire a broad， but somewhat shallow， surfaceknowledge of the products they write about and produce valuable books， usually filled withmany screenshots， which help new and intermediate users quickly learn how to get thingsdone with the product.　　When the curse of knowledge meets surface knowledge， it leaves a gap where many ofthe great capabilities created by product developers dont get communicated in a waythat allows customers， particularly intermediate to advanced users， to use a product toits full potential. This is where Microsoft SQL Server 2008 Internals comes in. This book，like those in the earlier "Inside SQL Server" series， is the definitive reference for how SQLServer really works. Kalen Delaney has been working with the SQL Server product team forover a decade， spending countless hours with developers breaking through the curse ofknowledge and then capturing the result in an incredibly clear form that allows intermediateto advanced users to wring the most from the capabilities of SQL Server. In Microsoft SO1Server2008 Internals， Kalen isjoined by four SQL Server experts who also share the giftof breaking the curse. Conor Cunningham and Paul Randal have years of experience asSQL Server product developers， and each of them is both a deep technical expert and agifted communicator. Kimberly Tripp and Adam Machanic both combine a passion to reallyunderstand how things work and to then effectively share it with others. Kimberly and Adamare both standing-room-only speakers at SQL Server events. This team has captured andincorporated the details of key architectural changes for SQL Server 2008， resulting in a new，comprehensive internals reference for SQL Server.

內(nèi)容概要

　　本書(shū)是講述SQL Server關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)引擎內(nèi)部機(jī)理和架構(gòu)的權(quán)威指南。書(shū)中詳細(xì)闡述了SQL Server處理查詢、管理數(shù)據(jù)的相關(guān)內(nèi)容，包括SQL Server架構(gòu)和配置、跟蹤/擴(kuò)展事件、日志和恢復(fù)、索引、表格、查詢優(yōu)化、事務(wù)/并發(fā)以及DBCC。　　本書(shū)適合中高級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)人員閱讀。

作者簡(jiǎn)介

　　Kalen Delanay世界知名的SQL Server專家。微軟SQLSewer MVP。從1 987年供職Sybase時(shí)與微軟合作開(kāi)發(fā)最早的SQL Server版本算起。她的SQL Sewer研發(fā)經(jīng)驗(yàn)已達(dá)20多年。她本人以對(duì)SQL Server底層技術(shù)的精湛造詣享譽(yù)業(yè)內(nèi)。所著Inside Microsoft SQL Server系列（本書(shū)前身）長(zhǎng)期以來(lái)被奉為圣經(jīng)級(jí)著作?！　aul S．Randal和KJmberly L．Tripp夫婦世界知名的SQL Server專家。微軟SQL Sewer MVP。他們都曾長(zhǎng)期效力于微軟SQL Sewer開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。Randal更是在SQL Sewer多個(gè)版本中負(fù)責(zé)存儲(chǔ)引擎的開(kāi)發(fā)?！　onor Cunningham目前擔(dān)任SQL Sewerver引擎主架構(gòu)師。負(fù)責(zé)下一代引擎的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。Adam Machanic世界知名的SQL Server專家。微軟SQL Server MVP。著名社區(qū)SQLblog．com創(chuàng)始人。名著《SQL Sewer 2005編程藝術(shù)》的作者?！　en Nevarez資深D8A。有多年SQL Sewer管理經(jīng)驗(yàn)。

書(shū)籍目錄

1　SQL Server 2008 Architecture and Configuration　 　 SQL Server Editions　　 SQL Server Metadata　 　　　Compatibility Views　 　　　Catalog Views　 　　　Other Metadata　 　 Components of the SQL Server Engine　　　　Observing Engine Behavior　　　　Protocols　 　　　The Relational Engine　 　　　The Storage Engine　 　 The SQLOS　　　　NUMA Architecture　　 The Scheduler　  　　　SQL Server Workers 　　　Binding Schedulers to CPUs　  　　　The Dedicated Administrator Connection (DAC)　  　 Memory　  　　　The Buffer Pool and the Data Cache　  　　　Access to In-Memory Data Pages　  　　　Managing Pages in the Data Cache　  　　　The Free Buffer List and the Lazywriter　  　　　Checkpoints　  　　　Managing Memory in Other Caches　  　　　Sizing Memory　  　　　Sizing the Buffer Pool　  　 SQL Server Resource Governor　  　　　Resource Governor Overview　  　　　Resource Governor Controls　  　　　Resource Governor Metadata　  　 SQL Server 2008 Configuration　  　　　Using SQL Server Configuration Manager　  　　　Configuring Network Protocols　  　　　Default Network Configuration　  　　　Managing Services　  　 SQL Server System Configuration　  　　　Operating System Configuration　  　　　Trace Flags　  　 SQL Server Configuration Settings　  　　　The Default Trace　  　 Final Words　  2　Change Tracking, Tracing, and Extended Events　  　 The Basics: Triggers and Event Notifi cations　  　　　Run-Time Trigger Behavior　  　 Change Tracking　  　　　Change Tracking Configuration　  　　　Change Tracking Run-Time Behavior　　 Tracing and Profiling　　　　SQL Trace Architecture and Terminology　　　　Security and Permissions　　　　Getting Started: Profi ler　　　　Server-Side Tracing and Collection　　 Extended Events　  　　　Components of the XE Infrastructure　  　　　Event Sessions　  　　　Extended Events DDL and Querying　  　 Summary　  3　Databases and Database Files　  　 System Databases　  　　　master　  　　　model　  　　　tempdb　  　　　The Resource Database　  　　　msdb　  　 Sample Databases　  　　　AdventureWorks　  　　　pubs　  　　　Northwind　  　 Database Files　  　 Creating a Database　  　　　A CREATE DATABASE Example　  　 Expanding or Shrinking a Database　  　　　Automatic File Expansion　  　　　Manual File Expansion　  　　　Fast File Initialization　  　　　Automatic Shrinkage　  　　　Manual Shrinkage　  　 Using Database Filegroups　  　　　The Default Filegroup　  　　　A FILEGROUP CREATION Example　  　　　Filestream Filegroups　  　 Altering a Database　  　　　ALTER DATABASE Examples　  　 Databases Under the Hood　  　　　Space Allocation　  　 Setting Database Options　  　　　State Options　  　　　Cursor Options　  　　　Auto Options　  　　　SQL Options　  　　　Database Recovery Options　  　　　Other Database Options　  　 Database Snapshots　  　　　Creating a Database Snapshot　  　　　Space Used by Database Snapshots　  　　　Managing Your Snapshots　  　 The tempdb Database　  　　　Objects in tempdb　  　　　Optimizations in tempdb　  　　　Best Practices　  　　　tempdb Space Monitoring　  　 Database Security　  　　　Database Access　  　　　Managing Database Security　  　　　Databases vs. Schemas　  　　　Principals and Schemas　  　　　Default Schemas　  　 Moving or Copying a Database　  　　　Detaching and Reattaching a Database　  　　　Backing Up and Restoring a Database　  　　　Moving System Databases　  　　　Moving the master Database　  　 Compatibility Levels　  　 Summary　4　Logging and Recovery　　 Transaction Log Basics　　　　Phases of Recovery　　　　Reading the Log　　 Changes in Log Size　　　　Virtual Log Files　　　　Observing Virtual Log Files　　　　Automatic Truncation of Virtual Log Files　　　　Maintaining a Recoverable Log　　　　Automatic Shrinking of the Log　　　　Log File Size　　 Backing Up and Restoring a Database　　　　Types of Backups　　　　Recovery Models　　　　Choosing a Backup Type　 　　　Restoring a Database　 　 Summary　 5　Tables　 　 Creating Tables　 　　　Naming Tables and Columns　 　　　Reserved Keywords　  　　　Delimited Identifiers　  　　　Naming Conventions　  　　　Data Types　  　　　Much Ado About NULL　  　 User-Defi ned Data Types　  　 IDENTITY Property　  　 Internal Storage　  　　　The sys.indexes Catalog View　  　　　Data Storage Metadata　  　　　Data Pages　  　　　Examining Data Pages　  　　　The Structure of Data Rows　  　　　Finding a Physical Page　  　　　Storage of Fixed-Length Rows　  　　　Storage of Variable-Length Rows　  　　　Storage of Date and Time Data　  　　　Storage of sql_variant Data　  　 Constraints　  　　　Constraint Names and Catalog View Information　  　　　Constraint Failures in Transactions and Multiple-Row Data Modifi cations　  　 Altering a Table　  　　　Changing a Data Type　  　　　Adding a New Column　  　　　Adding, Dropping, Disabling, or Enabling a Constraint　  　　　Dropping a Column　  　　　Enabling or Disabling a Trigger　  　　　Internals of Altering Tables　  　 Heap Modifi cation Internals　  　　　Allocation Structures　  　　　Inserting Rows　  　　　Deleting Rows　  　　　Updating Rows　  　 Summary　  6　Indexes: Internals and Management　  　 Overview　  　　　SQL Server Index B-trees　  　 Tools for Analyzing Indexes　  　　　Using the dm_db_index_physical_stats DMV　  　　　Using DBCC IND　  　 Understanding Index Structures　  　　　The Dependency on the Clustering Key　  　　　Nonclustered Indexes　  　　　Constraints and Indexes　  　 Index Creation Options　  　　　IGNORE_DUP_KEY　  　　　STATISTICS_NORECOMPUTE　  　　　MAXDOP　  　　　Index Placement　  　　　Constraints and Indexes　  　 Physical Index Structures　  　　　Index Row Formats　  　　　Clustered Index Structures　  　　　The Non-Leaf Level(s) of a Clustered Index　  　　　Analyzing a Clustered Index Structure　  　　　Nonclustered Index Structures　  　 Special Index Structures　  　　　Indexes on Computed Columns and Indexed Views　  　　　Full-Text Indexes　  　　　Spatial Indexes　  　　　XML Indexes　  　 Data Modifi cation Internals　  　　　Inserting Rows　  　　　Splitting Pages　  　　　Deleting Rows　  　　　Updating Rows　  　　　Table-Level vs　Index-Level Data Modifi cation　  　　　Logging　  　　　Locking　  　　　Fragmentation　  　 Managing Index Structures　  　　　Dropping Indexes　  　　　ALTER INDEX　  　　　Detecting Fragmentation　  　　　Removing Fragmentation　  　　　Rebuilding an Index　  　 Summary　  7　Special Storage　  　 Large Object Storage　  　　　Restricted-Length Large Object Data (Row-Overflow Data)　  　　　Unrestricted-Length Large Object Data　  　　　Storage of MAX-Length Data　  　 Filestream Data　  　　　Enabling Filestream Data for SQL Server　  　　　Creating a Filestream-Enabled Database　  　　　Creating a Table to Hold Filestream Data　  　　　Manipulating Filestream Data　  　　　Metadata for Filestream Data　  　　　Performance Considerations for Filestream Data　  　 Sparse Columns　  　　　Management of Sparse Columns　  　　　Column Sets and Sparse Column Manipulation　  　　　Physical Storage　  　　　Metadata　  　　　Storage Savings with Sparse Columns　  　 Data Compression　  　　　Vardecimal　  　　　Row Compression　  　　　Page Compression　  　 Table and Index Partitioning　  　　　Partition Functions and Partition Schemes　  　　　Metadata for Partitioning　  　　　The Sliding Window Benefits of Partitioning　  　 Summary　  8　The Query Optimizer　  　 Overview　  　　　Tree Format　  　 What Is Optimization?　  　 How the Query Optimizer Explores Query Plans　  　　　Rules　  　　　Properties　  　　　Storage of Alternatives—The “Memo”　  　　　Operators　  　 Optimizer Architecture　  　　　Before Optimization　  　　　Simplifi cation　  　　　Trivial Plan/Auto-Parameterization　  　　　Limitations　  　　　The Memo—Exploring Multiple Plans Effi ciently　  　 Statistics, Cardinality Estimation, and Costing　  　　　Statistics Design　  　　　Density/Frequency Information　  　　　Filtered Statistics　  　　　String Statistics　  　　　Cardinality Estimation Details　  　　　Limitations　  　　　Costing　  　 Index Selection　  　　　Filtered Indexes　  　　　Indexed Views　  　 Partitioned Tables　  　　　Partition-Aligned Index Views　  　 Data Warehousing　  　 Updates　  　　　Halloween Protection　  　　　Split/Sort/Collapse　  　　　Merge　  　　　Wide Update Plans　  　　　Sparse Column Updates　  　　　Partitioned Updates　  　　　Locking　  　 Distributed Query　  　 Extended Indexes　  　　　Full-Text Indexes　  　　　XML Indexes　  　　　Spatial Indexes　  　 Plan Hinting　  　　　Debugging Plan Issues　  　　　{HASH | ORDER} GROUP　  　　　{MERGE | HASH | CONCAT } UNION　  　　　FORCE ORDER, {LOOP | MERGE | HASH } JOIN　  　　　INDEX=indexname | indexid　  　　　FORCESEEK　  　　　FAST number_rows　  　　　MAXDOP N　  　　　OPTIMIZE FOR　  　　　PARAMETERIZATION {SIMPLE | FORCED}　  　　　NOEXPAND　  　　　USE PLAN　  　 Summary　  9　Plan Caching and Recompilation　  　 The Plan Cache　  　　　Plan Cache Metadata　  　　　Clearing Plan Cache　  　 Caching Mechanisms　  　　　Adhoc Query Caching　  　　　Optimizing for Adhoc Workloads　  　　　Simple Parameterization　  　　　Prepared Queries　  　　　Compiled Objects　  　　　Causes of Recompilation　  　 Plan Cache Internals　  　　　Cache Stores　  　　　Compiled Plans　  　　　Execution Contexts　  　　　Plan Cache Metadata　  　　　Handles　  　　　sys.dm_exec_sql_text　  　　　sys.dm_exec_query_plan　  　　　sys.dm_exec_text_query_plan　  　　　sys.dm_exec_cached_plans　  　　　sys.dm_exec_cached_plan_dependent_objects　  　　　sys.dm_exec_requests　  　　　sys.dm_exec_query_stats　  　　　Cache Size Management　  　　　Costing of Cache Entries　  　 Objects in Plan Cache: The Big Picture　  　 Multiple Plans in Cache　  　 When to Use Stored Procedures and Other Caching Mechanisms　  　 Troubleshooting Plan Cache Issues　  　　　Wait Statistics Indicating Plan Cache Problems　  　　　Other Caching Issues　  　　　Handling Problems with Compilation and Recompilation　  　　　Plan Guides and Optimization Hints　  　 Summary　  10　Transactions and Concurrency　  　　Concurrency Models　  　　　Pessimistic Concurrency　  　　　Optimistic Concurrency　  　　Transaction Processing　  　　　ACID Properties　  　　　Transaction Dependencies　  　　　Isolation Levels　  　　Locking　  　　　Locking Basics　  　　　Spinlocks　  　　　Lock Types for User Data　  　　　Lock Modes　  　　　Lock Granularity　  　　　Lock Duration　  　　　Lock Ownership　  　　　Viewing Locks　  　　　Locking Examples　  　　Lock Compatibility　  　　Internal Locking Architecture　  　　　Lock Partitioning　  　　　Lock Blocks　  　　　Lock Owner Blocks　  　　　syslockinfo Table　  　　Row-Level Locking vs　Page-Level Locking　  　　　Lock Escalation　  　　　Deadlocks　  　　Row Versioning　  　　　Overview of Row Versioning　  　　　Row Versioning Details　  　　　Snapshot-Based Isolation Levels　  　　　Choosing a Concurrency Model　  　　Controlling Locking　  　　　Lock Hints　  　　Summary　  11　DBCC Internals　  　　Getting a Consistent View of the Database　  　　　Obtaining a Consistent View　  　　Processing the Database Effi ciently　  　　　Fact Generation　  　　　Using the Query Processor　  　　　Batches　  　　　Reading the Pages to Process　  　　　Parallelism　  　　Primitive System Catalog Consistency Checks　  　　Allocation Consistency Checks　  　　　Collecting Allocation Facts　  　　　Checking Allocation Facts　  　　Per-Table Logical Consistency Checks　  　　　Metadata Consistency Checks　  　　　Page Audit　  　　　Data and Index Page Processing　  　　　Column Processing　  　　　Text Page Processing　  　　　Cross-Page Consistency Checks　  　　Cross-Table Consistency Checks　  　　　Service Broker Consistency Checks　  　　　Cross-Catalog Consistency Checks　  　　　Indexed-View Consistency Checks　  　　　XML-Index Consistency Checks　  　　　Spatial-Index Consistency Checks　  　　DBCC CHECKDB Output　  　　　Regular Output　  　　　SQL Server Error Log Output　  　　　Application Event Log Output　  　　　Progress Reporting Output　  　　DBCC CHECKDB Options　  　　　NOINDEX　  　　　Repair Options　  　　　ALL_ERRORMSGS　  　　　EXTENDED_LOGICAL_CHECKS　  　　　NO_INFOMSGS　  　　　TABLOCK　  　　　ESTIMATEONLY　  　　　PHYSICAL_ONLY　  　　　DATA_PURITY　  　　Database Repairs　  　　　Repair Mechanisms　  　　　Emergency Mode Repair　  　　　What Data Was Deleted by Repair?　  　　Consistency-Checking Commands Other Than DBCC CHECKDB　  　　　DBCC CHECKALLOC　  　　　DBCC CHECKTABLE　  　　　DBCC CHECKFILEGROUP　  　　　DBCC CHECKCATALOG　  　　　DBCC CHECKIDENT　  　　　DBCC CHECKCONSTRAINTS　  　　Summary　  Index　

章節(jié)摘錄

　　The SQLOS is a separate application layer at the lowest level of the SQL Server DatabaseEngine, that both SQL Server and SQL Reporting Services run atop. Earlier versions of SQLServer have a thin layer of interfaces between the storage engine and the actual operatingsystem through which SQL Server makes calls to the operating system for memory allocation,scheduler resources, thread and worker management, and synchronization objects. However,the services in SQL Server that needed to access these interfaces can be in any part of theengine. SQL Server requirements for managing memory, schedulers, synchronization objects,and so forth have become more complex. Rather than each part of the engine growing tosupport the increased functionality, a single application layer has been designed to manageall operating system resources that are specific to SQL Server.　　The two main functions of SQLOS are scheduling and memory management, both of whichwell talk about in detail later in this section. Other functions of SQLOS include the following:Synchronization Synchronization objects include spinlocks, mutexes, and special reader/writer locks on system resources.

媒體關(guān)注與評(píng)論

　　“Kalen Delaney的書(shū)是我的案頭必備之作……從中我學(xué)到了許多東西。我將不斷重讀，加深自己的理解?！薄　　狫im Gray。已故圖靈獎(jiǎng)得主，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)大師　　“本書(shū)是剖析SQL Server底層工作原理的權(quán)威之作，值得每一位微CSQL Server開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)的成員研讀?！薄　　狣avid CamIpbell，微軟技術(shù)院士。SQL Server核心引擎主架構(gòu)師

編輯推薦

　　由Kalen Delaney編寫(xiě)的微軟SQL Server圖書(shū)一直是同類圖書(shū)中的佼佼者，是SQL Sewer開(kāi)發(fā)人員、架構(gòu)師和DBA的案頭必備書(shū)。如今。這本新書(shū)納入微軟陣容空前的“深入解析”（Internals）系列，增加了5位SQL Server頂級(jí)專家，深入剖析了SQL Server 2008的底層機(jī)理及其對(duì)應(yīng)用程序的影響，更具權(quán)威性?！　∥④汼QL Server開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)必讀之作　　六位SQL Server專家巨獻(xiàn)　　深入剖析SQL Server 2008技術(shù)內(nèi)幕　　讓Jim Gray和David Campbell拍案叫絕的圣經(jīng)級(jí)著作

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