从leveldb中学编码技巧(6)

leveldb的运行涉及到很多文件，包括manifest文件，WAL log文件，sst文件，日志文件等，为了方便进行文件io，leveldb抽象了几个接口

// A file abstraction for reading sequentially through a file
class SequentialFile {
 public:
  SequentialFile() { }
  virtual ~SequentialFile();

  virtual Status Read(size_t n, Slice* result, char* scratch) = 0;

  // Skip "n" bytes from the file. This is guaranteed to be no
  // slower that reading the same data, but may be faster.
  virtual Status Skip(uint64_t n) = 0;

 private:
  // No copying allowed
  SequentialFile(const SequentialFile&);
  void operator=(const SequentialFile&);
};

// A file abstraction for randomly reading the contents of a file.
class RandomAccessFile {
 public:
  RandomAccessFile() { }
  virtual ~RandomAccessFile();

  // Safe for concurrent use by multiple threads.
  virtual Status Read(uint64_t offset, size_t n, Slice* result,
                      char* scratch) const = 0;

 private:
  // No copying allowed
  RandomAccessFile(const RandomAccessFile&);
  void operator=(const RandomAccessFile&);
};

// A file abstraction for sequential writing.  The implementation
// must provide buffering since callers may append small fragments
// at a time to the file.
class WritableFile {
 public:
  WritableFile() { }
  virtual ~WritableFile();

  virtual Status Append(const Slice& data) = 0;
  virtual Status Close() = 0;
  virtual Status Flush() = 0;
  virtual Status Sync() = 0;

 private:
  // No copying allowed
  WritableFile(const WritableFile&);
  void operator=(const WritableFile&);
};

在具体实现这些接口的时候，除了RandomAccessFile类型外，leveldb都是使用标准IO库来实现，也就是<stdio>提供的一套函数，标准IO库有自己的缓存，leveldb没有对磁盘文件做额外的缓存。
对RandomAccessFile 这个类型，leveldb使用了mmap来进行内存映射，以此提高文件IOD的性能。同时控制了能够同时进行内存映射的文件数目。(为了防止内存消耗过度？)

对于日志打印，leveldb的实现比较简单。首先定义了一个接口：

// An interface for writing log messages.
class Logger {
 public:
  Logger() { }
  virtual ~Logger();

  // Write an entry to the log file with the specified format.
  virtual void Logv(const char* format, va_list ap) = 0;

 private:
  // No copying allowed
  Logger(const Logger&);
  void operator=(const Logger&);
};

然后根据具体环境来实现这个接口，在POSIX下，实现的class是：

class PosixLogger : public Logger {
 private:
  FILE* file_;
  uint64_t (*gettid_)();  // Return the thread id for the current thread
 public:
  PosixLogger(FILE* f, uint64_t (*gettid)()) : file_(f), gettid_(gettid) { }
  virtual ~PosixLogger() {
    fclose(file_);
  }
  virtual void Logv(const char* format, va_list ap);
}

打印日志的过程使用了变长参数，这是日志的基本需求。值得注意的是，对于写日志整个过程没有使用额外的并发控制，主要是因为标准IO库<stdio>提供的读写函数都是线程安全的，多个线程可以对同一个FILE同时调用fwrite()。 每次写完一条日志后，立即调用fflush()将缓存刷到操作系统，但是并没有调用fsync来落盘。