第1章初識openGauss00
1.1數據庫基本概念00
1.1.1數據庫的定義00
1.1.2數據庫模式設計00
1.1.3數據庫性能優化00
1.1.4數據庫存儲00
1.1.5數據庫事務控制00
1.1.6數據庫安全保證00
1.1.7數據庫維護00
1.1.8數據庫備份00
1.2openGauss簡介00
1.2.1發展歷史00
1.2.2架構概述00
1.2.3openGauss的優勢00
1.3小結0
1.4習題0
第2章安裝部署0
2.1獲取安裝包0
2.2配置安裝環境0
2.2.1配置環境參數0
2.2.2使用yum安裝繫統依賴項0
2.2.3修改Python版本0
2.3安裝openGauss數據庫0
2.3.1創建XML配置文件0
2.3.2執行預安裝腳本0
2.3.3執行安裝0
2.3.4安裝後生成的目錄0
2.4數據庫的使用0
2.5小結0
2.6習題0
第3章openGauss開發調試0
3.1gsql客戶端連接0
3.1.1gsql本地連接0
3.1.2gsql遠程連接0
3.1.3通過gsql客戶端工具執行SQL語句0
3.2DBeaver客戶端連接0
3.2.1DBeaver下載0
3.2.2DBeaver連接0
3.3openGauss數據庫JDBC連接與開發0
3.3.1JDBC包、驅動類和環境類0
3.3.2JDBC連接openGauss的開發流程0
3.3.3JDBC連接openGauss執行SQL語句示例0
3.3.4JDBC連接openGauss結果集處理0
3.4openGauss數據庫ODBC連接0
3.5小結0
3.6習題0

openGauss數據庫實戰指南
目錄

第4章數據庫設計0
4.1概念結構設計0
4.1.1實體及實體間的聯繫0
4.1.2ER圖基本概念0
4.1.3ER圖結構設計0
4.2SQL基礎實驗0
4.2.1SQL簡介0
4.2.2數據準備0
4.2.3數據定義0
4.2.4數據查詢0
4.2.5數據更新0
4.3索引0
4.3.1創建索引0
4.3.2修改索引屬性0
4.3.3刪除索引0
4.3.4重建索引0
4.3.5索引操作相關示例0
4.4視圖0
4.4.1創建視圖0
4.4.2修改視圖0
4.4.3刪除視圖0
4.4.4視圖操作相關示例0
4.5openGauss函數0
4.5.1數字操作符及函數0
4.5.2字符串操作符和函數
4.5.3日期和時間函數
4.5.4條件判斷函數
4.5.5繫統信息函數
4.5.6加密、解密函數
4.5.7其他函數
4.6觸發器
4.6.1創建觸發器
4.6.2查看觸發器
4.6.3觸發器的使用
4.6.4刪除和修改觸發器
4.7存儲過程
4.7.1創建存儲過程
4.7.2調用存儲過程
4.7.3查看存儲過程
4.7.4刪除存儲過程
4.8小結
4.9習題
第5章openGauss查詢優化
5.1查詢優化
5.2查詢解釋命令
5.2.1功能描述
5.2.2語法格式
5.2.3參數說明
5.2.4示例
5.3查詢分析命令
5.3.1功能描述
5.3.2語法格式
5.3.3示例
5.4優化提示命令
5.4.1功能描述
5.4.2連接順序提示
5.4.3連接方式提示
5.4.4行數方式提示
5.4.5提示命令的錯誤、衝突及告警
5.5自動參數優化
5.5.1工作原理
5.5.2實驗部署
5.6查詢性能預測
5.6.1工作原理
5.6.2實驗部署
5.7索引推薦
5.7.1單查詢索引推薦
5.7.2虛擬索引
5.7.3負載級別索引推薦
5.8小結
5.9習題
第6章openGauss維護
6.1openGauss運行健康狀態檢查
6.1.1注意事項
6.1.2操作步驟
6.1.3常見錯誤與異常處理
6.1.4自定義檢查內容
6.2openGauss性能檢查
6.2.1檢查方法
6.2.2異常處理
6.3日志檢查和管理
6.3.1日志類型簡介
6.3.2繫統日志
6.3.3操作日志
6.3.4審計日志
6.3.5WAL日志
6.3.6性能日志
6.3.7日志檢查和清理
6.4例行表、索引維護
6.4.1例行維護表
6.4.2例行重建索引
6.5小結
6.6習題
第7章數據庫備份與恢復及導入與導出
7.1導入數據
7.1.1通過INSERT語句直接寫入數據
7.1.2使用COPY FROM STDIN導入數據
7.1.3使用g命令導入數據
7.2備份與恢復的類型及對比
7.3物理備份與恢復
7.3.1使用gs_basebackup備份數據
7.3.2PITR任意時間點恢復
7.4邏輯備份與恢復
7.4.1備份單個數據庫
7.4.2備份所有數據庫
7.4.3使用gs_restore命令恢復數據
7.5小結
7.6習題
第8章存儲引擎
8.1行存表和列存表的差異及優缺點
8.2行存表
8.2.1創建行存表
8.2.2查看行存表屬性
8.2.3向行存表中插入一條數據
8.2.4刪除行存表
8.3列存表
8.3.1創建列存表
8.3.2查看列存表屬性
8.3.3向列存表中插入一條數據
8.3.4刪除列存表
8.3.5行存表、列存表的比較
8.4內存數據庫
8.4.1MOT特性及價值
8.4.2MOT關鍵技術
8.4.3應用場景
8.4.4MOT使用概述
8.4.5MOT準備
8.4.6MOT部署
8.4.7MOT使用
8.4.8MOT監控
8.5小結
8.6習題
第9章事務控制
9.1openGauss中的事務控制
9.1.1示例一個銀行數據庫
9.1.2openGauss的4種事務控制指令
9.2事務的4種隔離級別
9.2.1讀未提交隔離級別
9.2.2讀已提交隔離級別
9.2.3可重復讀隔離級別
9.2.4可串行化隔離級別
9.3自治事務
9.3.1用戶自定義函數支持自治事務
9.3.2存儲過程支持自治事務
9.3.3規格約束
9.4小結
9.5習題
第10章數據庫安全
10.1用戶
10.1.1管理員
10.1.2普通用戶
10.2角色
10.3模式
10.4用戶權限設置與回收
10.4.1將繫統權限授予用戶或者角色
10.4.2將數據庫對像授予角色或用戶
10.4.3將用戶或者角色的權限授予其他用戶或角色
10.4.4權限回收
10.5安全策略設置
10.5.1設置賬戶安全策略
10.5.2設置賬號有效期
10.5.3設置密碼安全策略
10.6審計
10.6.1審計開、關
10.6.2查看審計結果
10.6.3維護審計日志
10.7小結
10.8習題
附錄ALinux操作繫統相關命令

序一

在數字經濟時代，計算是數字經濟的底座，數據是生產資料，算力是生產力。數據庫繫統作為存儲和管理數據的軟件，既是基礎軟件皇冠上的明珠，也是國內基礎軟件發展的挑戰。從中國軟件產業發展的角度看，應用軟件發展優勢明顯，但數據庫繫統、操作繫統等基礎軟件發展相對薄弱。根深纔能葉茂，堅持基礎軟硬件創新，纔能構建持續發展的基石，使上層應用生態百花齊放，推動數字經濟高質量的發展。

華為公司於2020年6月30日正式開源openGauss以來，以社區為平臺，持續進行數據庫內核根技術創新，聯合數據庫產業鏈上下遊伙伴，構建繁榮的數據庫產業生態。華為公司面向企業核心應用場景，聚焦行業數字化轉型，補齊基礎軟件短板，打造數據庫根技術。openGauss提供高性能（目前在兩路鯤鵬處理器下TPCC Benchmark性能超過150萬tpmC）、高可用（提供多地多中心部署方式）、高安全（支持全密態計算，原生區塊鏈防篡改等技術）、易運維（具有基於AI的智能參數調優和索引推薦等技術）的內核版本。華為公司和合作伙伴一起為完善企業級特性及南北向生態，在金融、制造等國計民生行業的核心繫統中穩步推進openGauss數據庫商用。

openGauss是數據庫領域的創新平臺。基於openGauss的開發實踐，工程師在數據庫會議（SIGMOD、VLDB、ICDE）上發表多篇論文，推動數據庫的創新和發展。基於openGauss平臺，清華大學、北京航空航天大學、西北工業大學等高校的學者，已開展創新型基礎研究，推動數據庫技術的進步； 結合“智能基座”項目，清華大學、北京大學、復旦大學等50餘所著名高校在原有數據庫課程中融入openGauss相關內容，培養大量開發者，夯實“智能基座”人纔基礎。openGauss與教育界、學術界開展多方面合作，持續推動生態繁榮。

本書結合openGauss數據庫原理，面向高校師生及數據庫工程師，通過實驗幫助用戶理解並使用數據庫。本書不僅介紹了openGauss數據庫的安裝部署、開發調試、設計調優、運維及數據備份導入等內容，而且介紹數據庫使用過程中涉及的操作，以及數據庫存儲引擎、事務控制和角色管理、審計等安全策略。希望讀者通過本書快速上手openGauss，同時觸類旁通，進一步理解通用數據庫的架構設計及調優、運維思路，並對OLTP數據庫有更深的理解，理論結合實踐，培養更好的實戰能力，成為一名優秀的開發運維工程師。

華為技術有限公司副總裁、計算產品線總裁

2021年9月

序二

數據庫繫統是管理和查詢不同類型數據的繫統軟件，在計算機硬件和應用之間起到了承上啟下的重要作用，是IT行業不可或缺的基礎軟件。60年來，數據庫繫統已經被廣泛應用於各行各業。

由於數據庫設計復雜和開發周期長，商業數據庫通常被國外公司所壟斷，因此數據庫繫統也成了“卡脖子”的繫統。近年來，為解決數據庫繫統“卡脖子”的問題，國產數據庫繫統應運而生。其中華為openGauss開源數據庫繫統是我國自研的代表性數據庫繫統。具有高性能、高可用、自治安全等特點。

對於廣大數據庫從業者、數據庫繫統開發設計人員、數據庫領域的研究生和本科生來說，僅了解數據庫的基本原理是不夠的，還必須從工程實踐的角度入手，從一個真實開源的數據庫開始，把數據庫理論與實踐結合起來，纔能真正掌握數據庫的精髓，纔能運用所學知識解決實際中遇到的問題，如性能調優、故障診斷與檢測、容災、升級、備份與恢復等問題。

本書以openGauss數據庫為藍本，原理與實踐相結合，詳細介紹了openGauss數據庫的基本概念、安裝部署、開發調試和運維，以及數據庫設計與實現的細節。因此本書不僅適合高校的學生深入學習數據庫的基礎知識和實現細節，也適合數據庫管理員仔細閱讀，從而更加深入地了解數據庫設計和實現的精髓。

本書作者是從事一線數據庫研究與開發的知名學者，不僅非常熟悉數據庫的原理，而且精通數據庫的設計與實現。本書凝聚了作者的心血，是一本非常適合學習和了解數據庫設計與實現以及數據庫實戰的參考書，期望本書能成為讀者的良師益友。

李建中

哈爾濱工業大學

2021年9月

周立柱  清華大學計算機繫教授  
對於渴望了解並掌握華為openGauss數據庫技術的讀者而言，本書是一本非常好的入門級教材。本書全面地介紹了openGauss數據庫從部署安裝到運行維護和優化全鏈條中的每個環節，幫助讀者深入了解openGauss開源數據庫管理繫統的內核，並為掌握其核心技術打下較好的基礎。

李戰懷  西北工業大學計算機學院教授 
本書是openGauss數據庫的實戰指南，不僅介紹了數據庫的基本概念、模式設計、性能優化、備份和恢復等基本知識，還介紹了數據庫存儲引擎、優化器、執行器等設計思路和實現方法，非常適合高校學生和數據庫開發者學習參考。

彭智勇  武漢大學計算機繫教授
本書詳細介紹了openGauss數據庫。本書作者是數據庫領域知名學者，其不僅做出了領先的科研成果，而且還能夠將科研技術應用到數據庫繫統中。本書非常適合初學者了解和學習openGauss數據庫。

崔斌  北京大學計算機繫教授
本書解密了開源企業級數據庫繫統openGauss的核心技術，不僅可以幫助高校學生更加深入地學習數據庫的基本原理、設計思路和實現技巧，還可以幫助數據庫開發者了解數據庫的設計細節，便於更好地學習和使用數據庫。強烈推薦讀者閱讀以了解openGauss數據庫繫統的核心奧秘。

郝應濤  華為技術有限公司鯤鵬計算領域副總裁
未來10年是新計算產業重構的10年。計算產業的基礎軟件大都是開源軟件，數據庫作為基礎開源軟件的明珠在IT全棧架構中起著承上啟下的關鍵作用。華為技術有限公司前期圍繞openGauss數據庫已經出版了幾本高質量的專業圖書，獲得了開發者的普遍好評。《openGauss數據庫實戰指南》是在前期《openGauss數據庫核心技術》基礎上的實戰加強，理論基礎與行業實戰的緊密結合，幫助開發者加快對知識的轉換與吸收，相信本書一定會給開發者帶來前所未有的實戰體驗。

江大勇  華為技術有限公司鯤鵬計算領域副總裁
操作繫統、數據庫、中間件並稱為基礎軟件三大根技術。隨著數字化轉型更加深入，數據驅動計算架構變革，產業圍繞數據的感知、存儲、使用等全生命周期進行創新。openGauss數據庫的開源恰逢其時。openGauss數據庫圍繞企業級需求，聯合DBV和開發者共同在開源社區創新。為加快openGauss數據庫在產業界與教育界的推廣使用，繼2020年出版 《openGauss數據庫核心技術》後，華為技術有限公司再次邀請高校專家出版《openGauss數據庫實戰指南》。