leveldb学习第一篇——读写的基石

1 levelDB读写抽象

在levelDB中，读写能力是通过Env提供的。Env是一个接口类，其提供创建读写代理文件类（是我自己特殊的叫法，因为这些类，本质上是对特定环境下的文件读写的代理。当然Env除了抽象了文件读写之外，还抽象了一部分任务执行或者说叫CPU能力，但是这块实现上还是比较简单），这些代理类根据不同的内核有不同的实现，在levelDB中主要是posix语义的实现以及windows语义的代理文件类。

在实现上，Env并不保有任何的代理文件对象，而是通过几个接口，创建对应的代理文件对象。几个抽象类的关系如下

Posix语义的实体类关系如下所示

2 细读PosixEnv

2.1 代理文件类型

2.1.1 PosixSequentialFile——顺序读代理文件类

该类提供顺序读文件的能力，在实现上是对c库的read函数的简单封装，没有特别的操作。

2.1.2 PosixRandomAccessFile——随机读代理文件类

该类提供随机读文件的能力。由于是随机读，所以针对磁盘，levelDB有一个优化操作，是通过mmap将整个文件映射到内存中，然后后续对这片内存进行随机读。当然为了避免使用过多的内存，levelDB使用了一个mmap_limiter来限制可以申请的用于mmap的最大内存数额，如果额度不够，则创建一个PosixRandomAccessFile，否则创建一个PosixMmapReadableFile。

2.1.3 PosixMmapReadableFile——使用Mmap进行随机读的代理文件类

前面已经描述过，此处不再赘述。

2.1.4 PosixWritableFile

该代理类提供基本的写文件功能，levelDB为了加快写文件的速度，维护了一个默认64KB大小的缓存，数据写入时，首先写入缓存。一次写入，如果缓存被写满，那么进行一次刷盘操作。然后判断余下待写入的数据是否仍然大于缓存容量，如果是那么直接写磁盘，如果否则写缓存。

值得注意的是，levelDB将读写能力隔离，如果某个文件被读代理，那么就只具备读文件的能力，反之如果被写代理文件类打开，那么只具备写文件的能力。