leveldb源码分析-9-operation

leveldb operation

leveldb的操作分别为 Put
Delete
Write
Get
CompactRange
NewIterator
GetSnapshot
ReleaseSnapshot
等。

其中 Put
Delete
都是 Write
操作的简单封装, Delete
就是写入一条删除记录。

Write

Status Write(const WriteOptions& options, WriteBatch* my_batch)
写入一批记录到leveldb中。Write 操作会先分配一个Writer,然后将这个Writer添加到Writer队列中,该队列将全部Writer的操作串行化(Write 操作可能在多个线程中被调用,但是其相关的Writer会通过Writer队列串行化,最总在其中的一个Write调用线 程中被批量执行)。

Writer被调用时,leveldb先调用 MakeRoomForWrite
MakeRoomForWrite
会判断写缓存的空间,当空间不够 时会触发compaction,或者当有compaction进行是,会进行限速。

然后把Writer中的内容构建一个WriteBatch,填充这些记录的sequence值,然后把WriteBatch写入binlog和memtable。

最后唤醒等待中的Write调用。

Get

Status Get(const ReadOptions& options, const Slice& key, std::string* value)
被用户调用时,会按照 memtable、immutable、SSTable的查询顺序查询,只要查询到结果就返回给用户。当查询到SSTable时,会记录一 个state,当用户的本次查询操作需要seek的文件超过阈值时会触发一次compaction。

Snapshot

GetSnapshot
获取的是一个隐含leveldb当前sequence的数据结构,对外用户不可见。snapshot用于用户调用 Get
操作时使用,leveldb在存储用户的key时,扩展了8byte,用于填充记录的type和sequence值。用户调用 Get
操作时,会比较sequence,当用于传入一个snapshot时,大于该snapshot的sequence的记录会被隐藏。 因此用于只能得到该早于sequence的记录。

用户调用 GetSnapshot
时,会分配一个Snapshot数据结构,中记录当前的sequence,然后添加到leveldb的 VersionSet中一个链表上。之所以记录全部分配的snapshot,防止compaction时,删除早先的记录。

ReleaseSnapshot
会是否掉VersionSet链表上的资源。

CompactRange

void CompactRange(const Slice* begin, const Slice* end)
被调用时,先遍历每个level,找到与 begin
end
重叠的最大level( max_level
),然调用一次 Write(WriteOptions(), NULL)
,触发一次compaction。 然后在遍历level-0到 max_level
,每个level在触发一次手动compaction。

可见CompactRange是一个特别重的操作,因此调用时要慎之又慎。通常情况下,不需要手动调用,依赖leveldb 自动触发的compaction即可。

NewIterator

调用 NewIterator
时,先调用 Iterator* NewInternalIterator(const ReadOptions& options, SequenceNumber* latest_snapshot, uint32_t* seed)
, 锁定当前sequence作为遍历时的snapshot,选取memtable、immutable和version。从memtable、immutable中各 生成一个iteration,从每层SSTable中生成文件的iteration,然后将这些iteration合并成一个MergingIterator。

然后用这个MergingIterator生成DBIterator返回给用户。

在使用DBIterator时会对遍历的数据进行采样,当遍历时seek文件达到阈值时,会触发自动的compaction。

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