写在前面:个人认为pager层是SQLite实现最为核心的模块,它具有四大功能:I/O,页面缓存,并发控制和日志恢复。而这些功能不仅是上层Btree的基础,而且对系统的性能和健壮性有关至关重要的影响。其中并发控制和日志恢复是事务处理实现的基础。SQLite并发控制的机制非常简单——封锁机制;别外,它的查询优化机制也非常简单——基于索引。这一切使得整个SQLite的实现变得简单,SQLite变得很小,运行速度也非常快,所以,特别适合嵌入式设备。好了,接下来讨论事务的剩余部分。
6、修改位于用户进程空间的页面(Changing Database Pages In User Space)
页面的原始数据写入日志之后,就可以修改页面了——位于用户进程空间。每个数据库连接都有自己私有的空间,所以页面的变化只对该连接可见,而对其它连接的数据仍然是磁盘缓存中的数据。从这里可以明白一件事:一个进程在修改页面数据的同时,其它进程可以继续进行读操作。图中的红色表示修改的页面。
7、日志文件刷入磁盘(Flushing The Rollback Journal File To Mass Storage)
接下来把日志文件的内容刷入磁盘,这对于数据库从意外中恢复来说是至关重要的一步。而且这通常也是一个耗时的操作,因为磁盘I/O速度很慢。
这个步骤不只把日志文件刷入磁盘那么简单,它的实现实际上分成两步:首先把日志文件的内容刷入磁盘(即页面数据);然后把日志文件中页面的数目写入日志文件头,再把header刷入磁盘(这一过程在代码中清晰可见)。
代码如下:
8、获取排斥锁(Obtaining An Exclusive Lock)
在对数据库文件进行修改之前(注:这里不是内存中的页面),我们必须得到数据库文件的排斥锁(Exclusive Lock)。得到排斥锁的过程可分为两步:首先得到Pending lock;然后Pending lock升级到exclusive lock。
Pending lock允许其它已经存在的Shared lock继续读数据库文件,但是不允许产生新的shared lock,这样做目的是为了防止写操作发生饿死情况。一旦所有的shared lock完成操作,则pending lock升级到exclusive lock。
9、修改的页面写入文件(Writing Changes To The Database File)
一旦得到exclusive lock,其它的进程就不能进行读操作,此时就可以把修改的页面写回数据库文件,但是通常OS都把结果暂时保存到磁盘缓存中,直到某个时刻才会真正把结果写入磁盘。
以上两步的实现代码:
10、修改结果刷入存储设备(Flushing Changes To Mass Storage)
为了保证修改结果真正写入磁盘,这一步必不要少。对于数据库存的完整性,这一步也是关键的一步。由于要进行实际的I/O操作,所以和第7步一样,将花费较多的时间。
最后来看看这几步是如何实现的:
其实以上以上几步是在函数sqlite3BtreeSync()---btree.c中调用的(而关于该函数的调用后面再讲)。
代码如下:
Code
//同步btree对应的数据库文件
//该函数返回之后,只需要提交写事务,删除日志文件
int sqlite3BtreeSync(Btree *p, const char *zMaster){
int rc = SQLITE_OK;
if( p->inTrans==TRANS_WRITE ){
BtShared *pBt = p->pBt;
Pgno nTrunc = 0;
#ifndef SQLITE_OMIT_AUTOVACUUM
if( pBt->autoVacuum ){
rc = autoVacuumCommit(pBt, &nTrunc);
if( rc!=SQLITE_OK ){
return rc;
}
}
#endif
//调用pager进行sync
rc = sqlite3pager_sync(pBt->pPager, zMaster, nTrunc);
}
return rc;
}
//把pager所有脏页面写回文件
int sqlite3pager_sync(Pager *pPager, const char *zMaster, Pgno nTrunc){
int rc = SQLITE_OK;
TRACE4("DATABASE SYNC: File=%s zMaster=%s nTrunc=%d\n",
pPager->zFilename, zMaster, nTrunc);
/* If this is an in-memory db, or no pages have been written to, or this
** function has already been called, it is a no-op.
*/
//pager不处于PAGER_SYNCED状态,dirtyCache为1,
//则进行sync操作
if( pPager->state!=PAGER_SYNCED && !MEMDB && pPager->dirtyCache ){
PgHdr *pPg;
assert( pPager->journalOpen );
/* If a master journal file name has already been written to the
** journal file, then no sync is required. This happens when it is
** written, then the process fails to upgrade from a RESERVED to an
** EXCLUSIVE lock. The next time the process tries to commit the
** transaction the m-j name will have already been written.
*/
if( !pPager->setMaster ){
//pager修改计数
rc = pager_incr_changecounter(pPager);
if( rc!=SQLITE_OK ) goto sync_exit;
#ifndef SQLITE_OMIT_AUTOVACUUM
if( nTrunc!=0 ){
/* If this transaction has made the database smaller, then all pages
** being discarded by the truncation must be written to the journal
** file.
*/
Pgno i;
void *pPage;
int iSkip = PAGER_MJ_PGNO(pPager);
for( i=nTrunc+1; i<=pPager->origDbSize; i++ ){
if( !(pPager->aInJournal[i/8] & (1<<(i&7))) && i!=iSkip ){
rc = sqlite3pager_get(pPager, i, &pPage);
if( rc!=SQLITE_OK ) goto sync_exit;
rc = sqlite3pager_write(pPage);
sqlite3pager_unref(pPage);
if( rc!=SQLITE_OK ) goto sync_exit;
}
}
}
#endif
rc = writeMasterJournal(pPager, zMaster);
if( rc!=SQLITE_OK ) goto sync_exit;
//sync日志文件
rc = syncJournal(pPager);
if( rc!=SQLITE_OK ) goto sync_exit;
}
#ifndef SQLITE_OMIT_AUTOVACUUM
if( nTrunc!=0 ){
rc = sqlite3pager_truncate(pPager, nTrunc);
if( rc!=SQLITE_OK ) goto sync_exit;
}
#endif
/* Write all dirty pages to the database file */
pPg = pager_get_all_dirty_pages(pPager);
//把所有脏页面写回操作系统文件
rc = pager_write_pagelist(pPg);
if( rc!=SQLITE_OK ) goto sync_exit;
/* Sync the database file. */
//sync数据库文件
if( !pPager->noSync ){
rc = sqlite3OsSync(pPager->fd, 0);
}
pPager->state = PAGER_SYNCED;
}else if( MEMDB && nTrunc!=0 ){
rc = sqlite3pager_truncate(pPager, nTrunc);
}
sync_exit:
return rc;
}
下图可以进一步解释该过程:
转自:http://www.cnblogs.com/hustcat/