這一節關注freepool的組織,freepool顧名思義,就是負責存放被刪除,空閑出來的空間,以便于后面回收利用.
在第一節中已經提到,這一個部分,在初始化的時候會全部讀入采用malloc從堆中分配的內存中,所以對它的大部分操作都是直接在內存中進行的---除了要同步到數據庫文件中時.
所有的freepool,以數組形式組織在一起,每個freepool元素結構體的定義是:
typedef struct { // type of structure for a free block
uint64_t off; // offset of the block
uint32_t rsiz; // size of the block
} HDBFB;
可見,每個freepool關注的僅有兩個因素:所保存block在數據庫文件中的offset,以及這塊block的尺寸.
當需要插入新的記錄時,需要在當前的freepool中進行查詢,看有沒有適合的freepool可以回收利用,因此需要根據尺寸進行查詢,所以為了提高查詢速率,freepool數組中的元素是根據每個freepool的尺寸進行排序的,這樣根據尺寸進行查找時就可以采用二分查找提高效率了,但是要注意到可能出現的找到的尺寸不符合要求,過大了(大于所需尺寸的一倍以上),這個時候會將這塊freepool進行拆分,一部分給予使用,剩余的回收到freepool中.另外,如果在freepool中查找所需尺寸出現了很多次失敗的情況(一旦失敗表示沒有符合要求的freepool可以回收利用,這時就需要增加數據庫文件大小以加入新的記錄了),就需要對freepool進行一次合并操作,將相鄰的freepool合并起來形成盡可能大的freepool,而判斷是否相鄰的依據就是根據在數據庫文件中的offset,此時又會將所有的freepool根據offset進行一次排序,然后再進行前面的合并操作.
以上就是freepool數組的大體組織情況,因為它保存在內存里面的,而且會經常有更新,那么就會出現當前的freepool與數據庫文件中保存的freepool情況不一致的可能,所以在關閉/拷貝數據庫的時候還要將內存中的freepool信息一次性的同步到數據庫文件中,但是我注意到,在數據庫運行期間是沒有這個同步操作的,所以,一旦數據庫被非法關閉,那么數據庫文件中里面的freepool信息將完全的錯亂,我想這也是TC不夠安全的一個佐證吧.
下面簡單的介紹TC hash數據庫中與freepool相關的API:
1)static bool tchdbsavefbp(TCHDB *hdb)
將當前內存中freepool數組信息同步到數據庫文件中,僅當關閉/拷貝數據庫時被調用.
2) static bool tchdbloadfbp(TCHDB *hdb)
加載數據庫文件中的freepool信息到內存中,與tchdbsavefbp
是兩個互逆的過程.
3) static void tcfbpsortbyoff(HDBFB *fbpool, int fbpnum)
根據offset對freepool數組進行排序
4) static void tcfbpsortbyrsiz(HDBFB *fbpool, int fbpnum)
根據size對freepool數組進行排序
5) static void tchdbfbpmerge(TCHDB *hdb)
將地址相鄰的freepool進行合并,內部實現中首先會調用tcfbpsortbyoff
對freepool根據offset進行排序,這樣才方便合并操作.
6) static void tchdbfbpinsert(TCHDB *hdb, uint64_t off, uint32_t rsiz)
將一塊block插入到合適的freepool中,插入之前和插入之后freepool數組都是根據size排序好的.
7) static bool tchdbfbpsearch(TCHDB *hdb, TCHREC *rec)
根據rec所要求的尺寸,查找一塊合適的freepool回收利用,如果找到的freepool過大(大于所要求的一倍),那么就分為兩份,一份負責插入rec,一份重新插入到合適的freepool中.
8) static bool tchdbfbpsplice(TCHDB *hdb, TCHREC *rec, uint32_t nsiz)
查看緊跟著rec的數據庫文件空間是否是空閑的,如果是就合并進來,也就是加大rec的尺寸,以滿足nsiz大小的要求.
9) static bool tchdbwritefb(TCHDB *hdb, uint64_t off, uint32_t rsiz)
將一塊block置位空閑的(就是寫它的magic number為0xb0)
總體來看,freepool是TC hash數據庫中操作很頻繁的一塊數據區,在刪除一條記錄時需要將這條記錄放到合適的freepool中,而新增記錄時還需要從當前的freepool中查找合適的block,但是由于freepool是保存在內存中的,而且又進行過排序因此可以使用二分查找算法,所以對它進行的管理操作還是較為高效的.