简易数据库管理系统（DBMS）设计与实现
⼀、概要
1.1 数据库管理系统/数据库
下图展⽰了DBMS（数据库管理系统）的地位，数据库(系统)其实包含了DBMS和数据两部分。
1.2 架构设计
1.3 设计思路
1. 数据仓库：使⽤XML（可拓展标记语⾔）⽂件作为微型数据仓库，对XML⽂件的读写操作相当于对数据的读写操作；
2. SQL解析： 使⽤正则表达式解析SQL语句；
3. 索引：设计索引结构，使⽤B+树算法；
实现1、2两步，基本上就能完成⼀个简陋的数据库管理系统了，因为可以使⽤SQL语句对存储在XML⽂件的数据进⾏增删改查(CRUD)操作。
1.4 规划
编程语⾔：Java
1. v1.0版本：⽀持简单、单句SQL解析、以XML⽂件作为微型数据仓库，在控制台启动和操作
2. v2.0版本：增加索引
⼆、细节
2.1 XML⽂件作为数据仓库
1）逻辑上的⼀张表在物理上是⼀个⽂件夹，⾥⾯包含多个XML⽂件
2）⼀个XML⽂件作为⼀张物理⼦表(如上图所⽰)，多个物理⼦表构成⼀张逻辑表
3）每张表都有⼀个配置⽂件，⽤来存储数据类型、物理⼦表数量、是否建有索引等信息
4）所有对数据表的操作都是基于DOM4j解析对XML的读写操作
2.2 正则表达式解析SQL语句
1）SQL语句预处理（去重多余空格、统⼀转化为⼩写等）
2）正则匹配关键字（如select xx from xx 等）
3）根据SQL语句关键字和关键字后的内容，调⽤相应的⽅法
2.3 B+树索引结构
1）B+树的key存的要索引的字段，value存索引字段对应的逻辑⼦表名称
2）在查询时，根据key对应的value（即逻辑⼦表名称）直接打开对应的XML⽂件，然后遍历其中的数
据到符合条件的记录（由于每张物理⼦表/XML⽂件设计的容量较⼩，因此遍历的时间较短，但缺点是物理⼦表/XML⽂件过多）
3) 每张表索引建⽴后，会把索引持久化到磁盘上（XML⽂件⾥），每次启动系统都会加载索引⽂件到内存中的数据结构中
三、总结
实现的是⾮常简单的⼀种DBMS，在控制台启动，可以实现⼀些基础的SQL语句增删改查，对字段建⽴索引后可⼤幅提⾼查询效率。
缺点及改进如下：
1. 由于SQL解析使⽤的正则表达式，因此对于复杂的SQL语句（多句复合、嵌套等）处理起来⾮常⿇烦，因此没有继续拓展。改进思路
使用dom4j解析xml文件
是SQL解析部分使⽤词法和语法分析器，可以实现更多、更复杂的SQL语句解析；
2. 由于数据仓库使⽤的是XML⽂件，⽽索引设计在XML⽂件名上，因此在数据安全、存取效率上都很低。改进思路是⾃定义⽂件格式并
编写处理代码，数据使⽤⼆进制格式（并加密）存储，⽽索引部分可将B+树持久化到磁盘上（MySQL InnoDB B+树的叶⼦节点存的就是磁盘上的数据）；
3. 可以考虑做成前后端分离的系统，这样可以将系统部署在服务器上，然后通过浏览器端访问进⾏增删改查；
4. 考虑到并发安全，可以对整张表进⾏加锁（代价最低，实现最简单，⽤⼀个字段/变量指⽰是否加锁即可），如果学习了MySQL之后
的话，可以只到对⼀⾏记录进⾏加锁或使⽤MVCC进⾏⽆锁控制。
源码
只是简单的实现，还没有往改进的⽅向上去做。

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