sqlite Btree结构分析

Btree结构中最要包含一个BtShared结构,该结构包含了一个打开的数据库的所有页面相关信息。

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struct BtShared {

  Pager *pPager;        /* The page cache */

  BtCursor *pCursor;    /* A list of all open cursors */

  MemPage *pPage1;      /* First page of the database */

  u8 inStmt;            /* True if we are in a statement subtransaction */

  u8 readOnly;          /* True if the underlying file is readonly */

  u8 maxEmbedFrac;      /* Maximum payload as % of total page size */

  u8 minEmbedFrac;      /* Minimum payload as % of total page size */

  u8 minLeafFrac;       /* Minimum leaf payload as % of total page size */

  u8 pageSizeFixed;     /* True if the page size can no longer be changed */

#ifndef SQLITE_OMIT_AUTOVACUUM

  u8 autoVacuum;        /* True if database supports auto-vacuum */

#endif

  u16 pageSize;         /* Total number of bytes on a page */

  u16 usableSize;       /* Number of usable bytes on each page */

  int maxLocal;         /* Maximum local payload in non-LEAFDATA tables */

  int minLocal;         /* Minimum local payload in non-LEAFDATA tables */

  int maxLeaf;          /* Maximum local payload in a LEAFDATA table */

  int minLeaf;          /* Minimum local payload in a LEAFDATA table */

  BusyHandler *pBusyHandler;   /* Callback for when there is lock contention */

  u8 inTransaction;     /* Transaction state */

  int nRef;             /* Number of references to this structure */

  int nTransaction;     /* Number of open transactions (read + write) */

  void *pSchema;        /* Pointer to space allocated by sqlite3BtreeSchema() */

  void (*xFreeSchema)(void*);  /* Destructor for BtShared.pSchema */

#ifndef SQLITE_OMIT_SHARED_CACHE

  BtLock *pLock;        /* List of locks held on this shared-btree struct */

  BtShared *pNext;      /* Next in ThreadData.pBtree linked list */

#endif

};

1:pPager

存储Btree页面缓存信息

2:pCursor

存储Btree中打开的一系列游标

3:pPage1

存放数据库文件的第一个页面

4:maxEmbedFrac:

Btree内部页中一个CELL最多能够使用的空间。255意味着100%,默认值为0x40(25%),这保证了一个页面至少包含4个CELL。

5:minEmbedFrac:

Btree内部页中一个CELL使用空间的最小值。默认值为0x20(12.5%)

6:minLeafFrac:

Btree叶子页中一个CELL使用空间的最小值。默认值为0x20(12.5%)

7:pageSize:

页面大小指示位(字节单位)

8:pageSizeFixed

页面大小能否改变指示位

9:autoVacuum:

数据库是否支持autoVacuum指示位。

autoVacuum数据库:当一个事务从数据库中删除了数据并提交后,数据库文件的大小保持不变。即使整页的数据都被删除,该页也会变成“空闲页”等待再次被使用,而不会实际地被从数据库文件中删除。执行vacuum操作,可以通过重建数据库文件来清除数据库内所有的未用空间,使数据库文件变小。但是,如果一个数据库在创建时被指定为auto_vacuum数据库,当删除事务提交时,数据库文件会自动缩小。使用auto_vacuum数据库可以节省空间,但却会增加数据库操作的时间。

10:usableSize

指示每个页面可用的字节数。一个页面 尾部可能保留一部分空间作为扩展,实际可以使用的页面字节数就是“页面大小-保留空间”。

11:maxLocal\ minLocal\maxLeaf\minLeaf

页面的一个CELL可以使用的最大。最小空间实际大小,通过下面公式可计算出来。

  pBt->maxLocal = (pBt->usableSize-12)*pBt->maxEmbedFrac/255 - 23;

  pBt->minLocal = (pBt->usableSize-12)*pBt->minEmbedFrac/255 - 23;

  pBt->maxLeaf = pBt->usableSize - 35;

  pBt->minLeaf = (pBt->usableSize-12)*pBt->minLeafFrac/255 - 23;

其中 12个字节为每个页面头的大小,23个字节为每个CELL内部的保存其它管理信息

  2-byte 保存CELL的地址
  4-byte 保存孩子节点的页号
  9-byte 最多可以使用9个字节来保存Btree中的关键字值
  4-byte 保存4个字节的数据值
  4-byte 保存overflow 页面号

我们可以看到23个字节是最大可能使用的管理空间,根据配置不同实际不会使用到23个字节。

12:pBusyHandler:

保存客户端提供的数据库忙的回调函数句柄,用于忙时的回调。

13:inTransaction

 存在TRANS_NONE\TRANS_READ\TRANS_WRITE三种状态,由于可能存在多个用户共享一个Btree结构,在TRANS_WRITE状态下只能有一个用户能够进行写事务。TRANS_READ 状态下任意多个用户能进行读事务。

14:pLock

 一个表级锁的链表

15:pNext

一个线程可能打开不同的数据库,该结构表示该线程保存的一系列的Btree数据。


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