Firebird Internals: Inside a Firebird Database

• 语言: 英语
• 格式: .pdf
• 来源: firebirdsql.org

摘要

The document provides an in-depth examination of the internal structure of a Firebird database, focusing on various page types such as the Generator Page (Type 0x09), Write Ahead Log Page (Type 0x0a), and Index Root Page (Type 0x06). It explains the composition and functionality of each page type, including their data structures and uses within the database. The document also discusses tools like fbdump for analyzing database pages and notes changes in Firebird versions, such as the deprecation of the Write Ahead Log Page from version 3.0 onwards. Additionally, it covers aspects of database shadow files and blob data pages.

AI总结

《Firebird Internals: Inside a Firebird Database》是一份主要通过分析Firebird源代码和IBPhoenix网站上的文档编写的指南，旨在解释Firebird数据库的内部工作原理。以下是文档内容的总结：

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### 1. **文档目的与来源**
- 本文档旨在解释Firebird数据库的内部机制，信息来源包括Firebird源代码（主要是ODS相关代码和头文件）和IBPhoenix网站上的部分文档。
- 许多问题通过Firebird支持论坛和开发者交流得到了解答。
- 文档中提到的数据库均为ODS 11.1（即Firebird 2.1），页大小为4,096字节，且测试数据库为空数据库（无用户表、索引、生成器等）。

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### 2. **数据库结构**
- Firebird数据库由多个页面组成，每种页面有特定的类型和功能。
- 数据库文件的大小为659,456字节（161页），页大小为4,096字节。

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### 3. **关键页面类型**
#### （1）**生成器页面（Type 0x09）**
- 每个数据库至少有一个生成器页面，即使没有用户定义的生成器（即序列）。
- 系统表自动创建了一些生成器，用于命名约束、索引等。
- 生成器页面的结构包括：
- 标准页头（`gpg_header`）
- 序列号（`gpg_sequence`）
- 未使用的字段（`gpg_waste`）
- 生成器值数组（`gpg_values`）。

#### （2）**写前日志页面（WAL，Type 0x0a）**
- 每个数据库有一个写前日志页面，位于页2。
- 该页面在Firebird 3.0及以后版本中已被移除，因为不再使用且浪费空间。
- 结构包括日志头、控制点、日志标志等字段，但在实际使用中已无效。

#### （3）**索引根页面（Type 0x06）**
- 每个索引对应一个根页面，存储索引的相关信息。
- 例如，对于`PARENT`和`CHILD`表的外键约束，索引根页面分别位于页173和页178。

#### （4）**Blob数据页面（Type 0x08）**
- Blob数据页面存储Blob类型的数据，文档中此部分待补充。

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### 4. **其他内容**
- **生成器的扩展**：当创建大量生成器时，数据库会扩展以容纳新的生成器页面，但生成器日志页面的数量不会增加。
- **影子文件**：影子文件是数据库的副本，用于恢复操作，但它们不会单独讨论，因为与主数据库文件完全一致。
- **工具**：文档中提到使用了`fbdump`工具来分析页面内容，该工具由作者自行编写，虽然功能有限，但对理解数据库内部结构有帮助。

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### 5. **文档历史与许可证**
- 文档最初由Norman Dunbar创建，遵循Public Documentation License Version 1.0。

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### 总结
文档详细探讨了Firebird数据库的内部结构，重点介绍了生成器页面、写前日志页面和索引根页面的结构及功能，同时提到了Firebird 3.0中的一些重要变化，如写前日志页面的移除。内容适合对Firebird数据库内部机制感兴趣的开发者和技术人员。