一个简易版postgres的实现.采用cmake管理
  include为头文件
   src为源代码

编译方式:
mkdir build
>cd build
>cmake ..
build>make
>./bin/minidb (创建表,插入数据,更新数据,回滚数据)
>./bin/test_minidb (多线程更新数据)




A)所有数据类型都在type.h中,
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对于数据行结构,及页结构,有如下定义:
// 数据类型枚举
typedef enum {
    INT4_TYPE,      // 4字节整数
    FLOAT_TYPE,     // 4字节浮点数
    BOOL_TYPE,      // 1字节布尔值
    TEXT_TYPE,      // 变长字符串
    DATE_TYPE,      // 4字节日期（时间戳）
    // 可扩展更多类型...
} DataType;
// 列值联合体
typedef union {
    int32_t int_val;    // 整数值
    float float_val;    // 浮点数值
    bool bool_val;      // 布尔值
    char* str_val;      // 字符串值（动态分配）
} ColumnValue;

// 列结构
typedef struct {
    DataType type;      // 数据类型
    ColumnValue value;  // 列值
} Column;

// 列定义
typedef struct {
    char name[MAX_NAME_LEN];
    DataType type;
} ColumnDef;

// 元组结构
typedef struct {
    uint32_t oid;         // 元组唯一ID
    uint32_t xmin;        // 创建事务ID (MVCC)
    uint32_t xmax;        // 删除/更新事务ID (MVCC)
    bool deleted;         // 逻辑删除标志
    uint8_t col_count;    // 列数量
    Column* columns;      // 列数据数组
} Tuple;

typedef struct PageHeader {
    uint32_t checksum;
    PageID page_id;
    uint32_t lsn;
    uint16_t free_start;     // 数据区当前偏移
        uint16_t free_end;     // 数据区当前偏移

    uint16_t free_space;     // 剩余空间
    uint16_t tuple_count;    // 有效元组数量
    uint16_t slot_count;     // 槽位使用数量
    PageID next_page;
    PageID prev_page;
} PageHeader;
// 页面结构

typedef struct Slot {
    uint16_t offset;        // 数据区偏移
    uint16_t length;        // 数据长度
    uint16_t tuple_size;    // 原始元组大小
    uint8_t status;         // 槽位状态: SLOT_FREE, SLOT_USED, SLOT_DELETED
    uint8_t flags;      // 状态标志 (OCCUPIED/DELETED)
} Slot;

typedef struct Page {
    PageHeader header;
    Slot slots[MAX_SLOTS];          // 槽位数组
    uint8_t data[PAGE_DATA_SIZE];   // 数据区
       // ✅ 每页一个锁
    LWLock lock;
} Page;


// 表元数据
typedef struct {
    uint32_t oid;
    char name[MAX_NAME_LEN];
    char filename[MAX_NAME_LEN];
    uint8_t col_count;
    ColumnDef cols[MAX_COLS];
    PageID first_page;   // 表的第一个页面ID
PageID last_page;    // 表的最后一个页面ID
  // ✅ 新增：元组的最大 OID
    uint32_t max_row_oid;

    LWLock fsm_lock;
    LWLock extension_lock;
} TableMeta;

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对于事务有如下定义:
// 事务状态
typedef enum {
    TRANS_NONE,           //       0
    TRANS_ACTIVE,     // 事务进行中 1
    TRANS_COMMITTED,  // 事务已提交  2
    TRANS_ABORTED     // 事务已中止  3
} TransactionState;
typedef struct {
    uint32_t xid;                 // 事务ID
    TransactionState state;      // 状态：进行中、已提交、已中止
    uint64_t start_time;         // 开始时间
    uint32_t snapshot;           // 快照
    uint32_t lsn;                // 日志序列号
    bool holding_exclusive_lock; // 是否持有排他锁
    bool holding_shared_lock;    // 是否持有共享锁
} Transaction;
typedef struct {
    uint8_t committed_flags[MAX_XID];  // xid => 1 表示已提交，0 表示未提交或不存在
} CommitLog;


// 事务管理器
typedef struct {
    Transaction transactions[MAX_CONCURRENT_TRANS]; // 事务数组
    uint32_t next_xid;         // 下一个可用事务ID
    uint32_t oldest_xid;       // 最老活动事务ID
   //uint8_t committed_flags[MAX_XID];  // 标志事务是否已提交 ,
    uint8_t committed_bitmap[COMMIT_BITMAP_SIZE];  // 替代原来的 committed_flags
} TransactionManager;

对于系统目录,有如下定义,类似于pg的information表
typedef struct {
    TableMeta tables[MAX_TABLES];
    uint16_t table_count;
    uint32_t next_oid;       // 下一个对象ID
} SystemCatalog;


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对于数据库状态,有如下定义,类似于pg的clust实例
typedef struct {
    SystemCatalog catalog;   // 系统目录
    TransactionManager tx_mgr; // 事务管理器
    char data_dir[256];      // 数据目录
    uint32_t current_xid;    // 当前活动事务ID
    PageID next_page_id; // 用于分配新页面ID

    TableMeta* tables;      // 表元数据数组

int table_count;        // 表数量
char* db_name;          // 数据库名称
char* db_path;          // 数据库路径
} MiniDB;

对于页缓冲管理,有如下定义:typedef struct PageCacheEntry {
    uint32_t oid;            // 页面所在行的 OID（或对应的唯一页标识符）=page_id
    Page page;              // 缓存的页面内容
    bool dirty;             // 是否被修改过，需写回磁盘
    bool valid;             // 是否为有效缓存
} PageCacheEntry;

typedef struct PageCache {
    PageCacheEntry entries[PAGE_CACHE_SIZE];
    LWLock lock;    // 多线程访问保护
} PageCache;

B)数据文件包含.meta和.tbl
每一张表一个meta文件保存元数据,一个.tbl保存具体数据
一个.tbl的页会被加载到PageCache里面:PageCache->PageCacheEntry->Page 用Page->PageHeader->PageID来标识这个缓冲页,
缓冲页目前设计为和表挂钩,并没有全局共享,以后可以扩展为缓冲页独立与表,这样就可以释放后被其它表做为缓冲

C)事务支持多进程,通过mvcc实现隔离,详情见txmgr.c 

D)锁目前采用轻量级自旋锁和是一样的,有页面级别锁和行级别锁,详情见.c

E) server和client是为了以后支持tcp连接用

F)test为测试

test_users_thread.c实现了多线程update测试


待完成:

1)索引
2)checkpoint
3)bgwriter(脏数据的刷新)
4)wal回放
5)崩溃恢复
6)vacuum