[LevelDB] LevelDB之WriteBatch

Posted 2021-01-18 mh1092

1. LevelDB的写数据

在leveldb中，我们通过调用db->Put(WriteOptions(),&key,&value);来写入数据，而WriteOptions只有一个变量sync,且默认初始值为false，因此leveldb默认的写数据方式是异步，即每将写操作提交将数据写入到内存中就返回，而将数据从内存写到磁盘的方式是异步的。

异步写比同步写的效率高得多，但是当系统故障时，可能导致最近的更新丢失。若将WriteOptions的sync设为true，则每次写入都会将数据写入到磁盘中，速度非常慢。

为此leveldb使用WriteBatch来替代简单的异步写操作，首先将所有的写操作记录到一个batch中，然后执行同步写，这样同步写的开销就被分散到多个写操作中。

利用leveldb的WriteBatch可以进行批量处理，用法如下：

leveldb::WriteBatch batch;
batch.Put(key1, value1);
batch.Delete(key1);
batch.Put(key2, value);
s = db->Write(leveldb::WriteOptions(), &batch);
即使没有显式使用batch，在调用DB::Put()时，也是将一条记录通过WriteBatch的形式存储到系统中的

 

2. WriteBatch

WriteBatch的原理是先将所有的操作记录下来，然后再一起操作。

由之前的分析可知，leveldb插入和删除数据并不是直接插入、删除数据，而是插入一条记录（由记录的标志位来确定是要插入数据还是删除数据，具体的插入、删除操作将在Compaction时进行）
因此WriteBatch将会记录许多个操作，每一个操作代表着要插入或删除相应数据。

WriteBatch类的定义如下：

 

每一个WriteBatch都是以一个固定长度的头部开始，然后后面接着许多连续的记录，
固定头部共12字节，其中前8字节为WriteBatch的序列号，对应rep_[0]到rep_[7]，每次处理Batch中的记录时才会更新，后四字节为当前Batch中的记录数，对应rep_[8]到rep_[11]；

通过头部我们就可以知道每一个batch的序号了，并能够知道每一个batch中的记录数，将batch写入到文件中后就可以方便的依次获取每一条记录了。

后面的记录结构为：
插入数据时：type（kTypeValue、kTypeDeletion），Key_size，Key，Value_size，Value
删除数据时：type（kTypeValue、kTypeDeletion），Key_size，Key

 

3. WriteBatch的基本操作

WriteBatch的基本操作是记录一个要插入或删除某个数据的操作，最基本的操作就是Put和Delete

Put：将一条要插入数据的操作写入到rep_中

void WriteBatch::Put(const Slice& key, const Slice& value) {

WriteBatchInternal::SetCount(this, WriteBatchInternal::Count(this) + 1);　　//操作总数加1
rep_.push_back(static_cast<char>(kTypeValue));　　　　　　　　　　　　//写入操作类型
PutLengthPrefixedSlice(&rep_, key);　　　　　　　　　　　　　　　　　　//写入key.size()和key.data()
PutLengthPrefixedSlice(&rep_, value);　　　　　　　　　　　　　　　　　 //写入value.size()和value.data()

}

Delete：将一条要删除数据的操作写入到rep_中

void WriteBatch::Delete(const Slice& key) {
      WriteBatchInternal::SetCount(this, WriteBatchInternal::Count(this) + 1);　//操作总数加1
      rep_.push_back(static_cast<char>(kTypeDeletion));　　　　　　　　　　//写入操作类型
      PutLengthPrefixedSlice(&rep_, key);　　　　　　　　　　　　　　　　   //写入待删除数据的key值
}

4. 基本示例

WriteBatch wb;
wb.Put("key1","hello");
wb.Put("key2","hi");
wb.Delete("key1");

执行上面的代码后，WriteBatch中的rep_如下：

10000000 3000 （前8位为序列号，从1开始，后4位为操作数，共3个操作）
0 4 k e y 1 5 h e l l o （第一个操作，0表示要插入数据）
0 4 k e y 2 2 h i （第二个操作）
1 4 k e y 1 （第三个操作，1表示要删除数据）
共39位
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作者：禾夕
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/u012658346/article/details/45341885
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