fastdb分析

因为项目中使用的fastdb，前2天的面试也有所提到，就想着要仔细研究一下。

在网上看到了一下主存数据库的性能测试，相对于BerkeleyDB和SQLite来比，fastdb的性能还是略胜一筹，时间精力有限，本人没有对SQLite，BerkeleyDB进行系统的分析研究。这里仅是简单剖析fastdb高效性的实现。

在其他报告中有提到，在fastdb磁盘模式下，当批量提交事务时fastdb的性能比SQLite的性能高出3-10倍，可当逐条提交事务时fastdb的性能却急剧下降，以至于无法使用。这是由于磁盘模式下，fastdb频繁的同步数据到磁盘，IO的操作由于要访问物理磁盘，性能就会瞬间下降几个数量级。

为此，fastdb的作者提供了二个方案，一个是定时备份，第二个是fastdb的无盘模式。

(1) 磁盘模式

磁盘模式的好处在于当服务器当机时，已同步到文件的数据部不会丢失，而坏处在于频繁的IO操作导致性能降低。那么磁盘模式是如何实现的？

在file.cpp文件中可以看到:

先在主目录下打开文件*.fdb

        fd = ::open(name, open_flags, 0666);
        if (fd < 0) { 
            int orig_errno = errno;
            dbTrace("failed opening file '%s' - fd - %d, errno - %d\n",
                    name, fd, orig_errno);
            return orig_errno;
        }

然后，使用mmap()映射

    mmapAddr = (char*)mmap(NULL, mmapSize, 
                           (flags & read_only) ? PROT_READ : PROT_READ|PROT_WRITE, 
                           mmap_attr, fd, 0);
    if (mmapAddr == (char*)-1) { 
        status = errno;
        mmapAddr = NULL;
        if (fd >= 0) { 
            ::close(fd);
        }
        return status;
    }

mmap的有名映射的机制之一就是可以同步数据到文件

(2) 无盘模式

fastdb默认的模式是磁盘模式，通过修改config.h，然后再重新编译就可以实现

//DISKLESS_CONFIGURATION - only in-memory temporary database
// 把"//"去掉
#define DISKLESS_CONFIGURATION 1 // 这样就是无盘模式

无盘模式就是完全是内存操作，在这里使用的是system v中的共享内存，在sync.cpp中代码如下：

    int fd = ::open(fileName, O_RDWR|O_CREAT, ACCESS_PERMISSION_MASK); // 在/tmp下创建*.fdb文件
    if (fd < 0) { 
        if (fileName != name) { 
            delete[] fileName;
        }
        return false;
    } 
    ::close(fd);

    int key = getKeyFromFile(fileName);// 根据文件名创建key
    if (fileName != name) { 
        delete[] fileName;
    }
    if (key < 0) { 
        return false;
    }
    shm = shmget(key, DOALIGN(size, 4096), IPC_CREAT|ACCESS_PERMISSION_MASK);// 创建共享内存
    if (shm < 0) { 
        return false;
    }
    ptr = (char*)shmat(shm, NULL, 0);//挂载到本进程