1.Batch的日常使用
batch的日常使用比较简单，使用Batch是提高leveldb写入性能的一个关键。
db, _ := leveldb.OpenFile("file", nil)
batch := leveldb.Batch{}
batch.Put([]byte("k1"), []byte("y"))
batch.Delete([]byte("k1"))
db.Write(&batch, nil)
本文将结合batch的内部结构分析Put、Delete等操作的相关原理。
2.Batch的内部结构
db实例内部拥有一个batch的对象池，batchPool, 在常规的db.put操作中，实际数据也是插入到batch 中的：
batch := db.batchPool.Get().(*Batch)
batch.Reset()
batch.appendRec(kt, key, value)
return db.writeLocked(batch, batch, merge, sync)
使用batchPool的方式减少了batch对象的开销，batch的结构定义如下
type Batch struct {
data []byte
index []batchIndex
// internalLen is sums of key/value pair length plus 8-bytes internal key.
internalLen int
}
batch使用一个byte数组存储具体数据，这里data存储实际的key和value值。batchIndex用于data内部的key,value的索引
Batch内部数据结构图示如下：
图1. batch internal datastructure.png
type batchIndex struct {
keyType keyType //key的类型 插入或者删除
keyPos, keyLen int //key的起始位置及其长度
valuePos, valueLen int //value的起始长度以及其长度
}
3.Batch的关键函数
3.1 appendRec 数据插入函数
该内部函数是Batch的Put以及Delete函数的内部实现，Put或者Delete以key的类型进行区分。
batch的data部分存储key和value的长度，主要是为了decodeBatch的方便。
func (b *Batch) appendRec(kt keyType, key, value []byte) {
//1.计算存储kt keylen key valuelen value的data所需要的长度
n := 1 + binary.MaxVarintLen32 + len(key)
if kt == keyTypeVal {
n += binary.MaxVarintLen32 + len(value)
}
//容量不足时及时扩充容量
b.grow(n)
index := batchIndex{keyType: kt}
o := len(b.data)
data := b.data[:o+n] //更新slice, 即增加了data的实际length
data[o] = byte(kt) // o位置加上标识位 占8位
o++
//序列化key值的长度并存储到data内，key最长不超过32位
o += binary.PutUvarint(data[o:], uint64(len(key)))
index.keyPos = o
index.keyLen = len(key) //记录key的位置以及长度值
o += copy(data[o:], key) //写入key
if kt == keyTypeVal {
o += binary.PutUvarint(data[o:], uint64(len(value)))
index.valuePos = o
index.valueLen = len(value)
o += copy(data[o:], value) //写入value 返回copy的长度
}
b.data = data[:o]
b.index = append(b.index, index) //添加一个batch索引项
b.internalLen += index.keyLen + index.valueLen + 8 //内部batch的长度 key value长度再加上8位的标识位
}
3.2 grow 扩容函数
func (b *Batch) grow(n int) {
o := len(b.data)
if cap(b.data)-o < n {
div := 1
if len(b.index) > batchGrowRec { //3000
div = len(b.index) / batchGrowRec
}
ndata := make([]byte, o, o+n+o/div)
//当batch index很多的时候，扩容的扩充容量越小
//batch index < batchGrowRec时扩充为 2*old cap + n的新长度
copy(ndata, b.data)
b.data = ndata
}
}
