Zookeeper事务日志预分配空间源码分析

这篇文章主要介绍“ZooKeeper事务日志预分配空间源码分析”，在日常操作中，相信很多人在Zookeeper事务日志预分配空间源码分析问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”Zookeeper事务日志预分配空间源码分析”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

1.事务日志的预分配

事务日志的添加，我们需要从FileTxnLog.append()方法看起

public class FileTxnLog implements TxnLog {    volatile BufferedOutputStream logStream = null;    volatile OutputArcHive oa;    volatile FileOutputStream fos = null;        // 追加事务日志    public synchronized boolean append(TxnHeader hdr, Record txn)        throws ioException    {        if (hdr == null) {            return false;        }         if (hdr.getZxid() <= lastZxidSeen) {            LOG.warn("Current zxid " + hdr.getZxid()                    + " is <= " + lastZxidSeen + " for "                    + hdr.getType());        } else {            lastZxidSeen = hdr.getZxid();        }         // 默认logStream为空        if (logStream==null) {           if(LOG.isInfoEnabled()){                LOG.info("Creating new log file: " + Util.makeLogName(hdr.getZxid()));           }             // 以下代码为创建事务日志文件            // 根据当前事务ID来创建具体文件名，并写入文件头信息           logFileWrite = new File(logDir, Util.makeLogName(hdr.getZxid()));           fos = new FileOutputStream(logFileWrite);           logStream=new BufferedOutputStream(fos);           oa = BinaryOutputArchive.getArchive(logStream);           FileHeader fhdr = new FileHeader(TXNLOG_MAGIC,VERSION, dbId);           fhdr.serialize(oa, "fileheader");           // Make sure that the magic number is written before padding.           logStream.flush();           filePadding.setCurrentSize(fos.getChannel().position());           streamsToFlush.add(fos);        }        // 预分配代码在这里        filePadding.padFile(fos.getChannel());        byte[] buf = Util.marshallTxnEntry(hdr, txn);        if (buf == null || buf.length == 0) {            throw new IOException("Faulty serialization for header " +                    "and txn");        }        Checksum crc = makeChecksumAlGorithm();        crc.update(buf, 0, buf.length);        oa.writeLong(crc.getValue(), "txnEntryCRC");        Util.writeTxnBytes(oa, buf);         return true;    }}

创建FileTxnLog对象时，其logStream属性为null，所以当第一次处理事务请求时，会先根据当前事务ID来创建一个文件。

1.1 事务日志预分配

public class FilePadding {    long padFile(FileChannel fileChannel) throws IOException {        // 针对新文件而言，newFileSize=64M        long newFileSize = calculateFileSizeWithPadding(fileChannel.position(), currentSize, preAllocSize);        if (currentSize != newFileSize) {            // 将文件扩充到64M，全部用0来填充            fileChannel.write((ByteBuffer) fill.position(0), newFileSize - fill.remaining());            currentSize = newFileSize;        }        return currentSize;    }        // size计算    public static long calculateFileSizeWithPadding(long position, long fileSize, long preAllocSize) {        // If preAllocSize is positive and we are within 4KB of the known end of the file calculate a new file size        // 初始时候position=0，fileSize为0，preAllocSize为系统参数执行，默认为64M        if (preAllocSize > 0 && position + 4096 >= fileSize) {            // If we have written more than we have previously preallocated we need to make sure the new            // file size is larger than what we already have            // Q:这里确实没看懂...            if (position > fileSize) {                fileSize = position + preAllocSize;                fileSize -= fileSize % preAllocSize;            } else {                fileSize += preAllocSize;            }        }         return fileSize;    }}

预分配的过程比较简单，就是看下当前文件的剩余空间是否<4096，如果是，则扩容。

Q：

这里有一个不太明白的问题，position > fileSize的场景是怎样的呢？

2.创建新的事务日志文件时机

通过上述代码分析我们知道，当logStream=null时，就会创建一个新的事务日志文件，那么logStream对象什么时候为空呢？

搜索代码，只看到FileTxnLog.rollLog()方法会主动将logStream设置为null

public class FileTxnLog implements TxnLog {    public synchronized void rollLog() throws IOException {        if (logStream != null) {            this.logStream.flush();            this.logStream = null;            oa = null;        }    }}

那么根据这个线索，我们来搜索下rollLog的调用链

SyncRequestProcessor.run() -> ZKDatabase.rollLog() -> FileTxnSnapLog.rollLog() -> FileTxnLog.rollLog()

最终看到是在SyncRequestProcessor.run()方法中发起调用的，而且只有这一条调用链，我们来分析下

2.1 SyncRequestProcessor.run()

public class SyncRequestProcessor extends ZooKeeperCriticalThread implements RequestProcessor {    public void run() {        try {            int loGCount = 0;             setRandRoll(r.nextInt(snapCount/2));            while (true) {                ...                if (si != null) {                    // 追加事务日志                    if (zks.getZKDatabase().append(si)) {                        logCount++;                        if (logCount > (snapCount / 2 + randRoll)) {                            setRandRoll(r.nextInt(snapCount/2));                            // 注意：在这里发起了rollLog                            zks.getZKDatabase().rollLog();                            ...                        }                    } else if (toFlush.isEmpty()) {                        ...                    }                    toFlush.add(si);                    if (toFlush.size() > 1000) {                        flush(toFlush);                    }                }            }        } catch (Throwable t) {            handleException(this.getName(), t);            running = false;        }        LOG.info("SyncRequestProcessor exited!");    }}

需要注意下rollLog()方法执行的条件，就是logCount > (snapCount / 2 + randRoll)

snapCount是一个系统参数，System.getProperty("zookeeper.snapCount")，默认值为100000

randRoll是一个随机值

那么该条件触发的时机为：处理的事务请求数至少要大于50000。

这时就出现了一个笔者无法理解的情况：

通过对事务日志的观察可以看到其都是64M，而至少处理50000次事务请求后，Zookeeper才会分配一个新的事务日志文件，那么这个snapCount是一个经验值嘛？

如果事务请求的value信息都很大，那么可能到不了50000次，就会超过64M，理论上应该要创建一个新的文件了，但是貌似并没有，这个该怎么处理呢？

如果事务请求value信息都很小，那么即使到了50000次，也不会超过64M，那么之前预分配的文件大小就浪费了一部分。

到此，关于“Zookeeper事务日志预分配空间源码分析”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注编程网网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！