RocksDB代码分析——Compaction流程

这里从DBImpl::MaybeScheduleFlushOrCompaction开始讲起。

DBImpl::MaybeScheduleFlushOrCompaction可能会scheduleDBImpl::BGWorkFlush和DBImpl::BGWorkCompaction。这里主要看Compaction。Flush部分见 {% post_link Storage/'RocksDB代码分析——Flush流程' %}

DBImpl::BGWorkCompaction中调用了DBImpl::BackgroundCallCompaction。

DBImpl::BackgroundCallCompaction中先锁住DBImpl::mutex_，保护DB元数据，然后调用DBImpl::BackgroundCompaction，然后调用DBImpl::MaybeScheduleFlushOrCompaction，我的理解是compaction完成之后下一层可能过大了，这样就需要做新的compaction。DBImpl::BackgroundCallCompaction返回的时候会自动把DBImpl::mutex_给释放掉。

DBImpl::BackgroundCompaction中：

• 如果不是prepicked compaction，那么：

调用DBImpl::PickCompactionFromQueue从compaction_queue_里取出一个ColumnFamilyData *cfd
调用cfd->PickCompaction，得到Compaction *，作为要做的任务。

ColumnFamilyData::PickCompaction调用compaction_picker_->PickCompaction。
ColumnFamilyData::compaction_picker_是在ColumnFamilyData的构造函数里根据ioptions_.compaction_style赋值的。

struct AdvancedColumnFamilyOptions {
 // The compaction style. Default: kCompactionStyleLevel
 CompactionStyle compaction_style = kCompactionStyleLevel;

所以我们假设ColumnFamilyData::compaction_picker_是LevelCompactionPicker，即假设ColumnFamilyData::PickCompaction调用的compaction_picker_->PickCompaction其实是LevelCompactionPicker::PickCompaction。
LevelCompactionPicker::PickCompaction调用LevelCompactionBuilder::PickCompaction。

选择输入文件：{% post_link Storage/'RocksDB代码分析——Compaction的输入文件的选择' %}
调用LevelCompactionBuilder::GetCompaction构造Compaction对象。

将要返回的Compaction *中的score会被设置为start level的score。
在Compaction的构造函数中调用Compaction::MarkFilesBeingCompacted将输入文件标记为being_compacted，防止出现一边compaction一边上面compact到输入层的情况。
调用VersionStorageInfo::ComputeCompactionScore重新计算各层的score。除了Level 0，其他层的score等于没有在compact的file的compensated_file_size除以该层的最大字节数。只有score>=1的层才会被选择作为compaction的start level，见LevelCompactionBuilder::SetupInitialFiles（{% post_link Storage/'RocksDB代码分析——Compaction的输入文件的选择' %}）。file的compensated_file_size在VersionStorageInfo::ComputeCompensatedSizes中计算得到。

• 如果是prepicked compaction，那么就将prepicked_compaction->compaction作为要做的compaction任务。

DBImpl::BackgroundCompaction中，取出compaction任务后：

• 如果是最底层的compaction，而且不是prepicked compaction，那么就把priority改成BOTTOM，并且设置成prepicked_compaction，然后schedule DBImpl::BGWorkBottomCompaction，这个函数其实最后还是回到了DBImpl::BackgroundCompaction。这其实就相当于推迟bottom level的compaction。

• 如果是prepicked compaction，或者不是最底层的compaction，那么：

构造CompactionJob compaction_job，其中FSDirectory* output_directory被设置成GetDataDir(c->column_family_data(), c->output_path_id())
mutex_.Unlock()，执行compaction_job.Run()，再mutex_.Lock()。DBImpl::mutex_最开始是在DBImpl::BackgroundCallCompaction里锁住用来保护数据库元数据的，这里要执行耗时操作了，所以暂时把锁放开。
compaction_job.Install

CompactionJob::InstallCompactionResults

先把输入文件删掉：compaction->AddInputDeletions(edit);
再把输出文件加上：edit->AddFile

Compaction::ReleaseCompactionFiles，将输入文件的being_compacted标志清除。

CompactionJob::output_directory

它决定了compaction的结果应该放到哪个文件夹中。这里探究一下它是怎么确定的。

构造CompactionJob时，FSDirectory* output_directory被设置成GetDataDir(c->column_family_data(), c->output_path_id())。

c->output_path_id()返回的是Compaction::output_path_id_。它是从Compaction的构造函数的参数来的。

假如compaction任务（Compaction）是通过cfd->PickCompaction得到的。根据前面的分析，这些compaction任务默认是由LevelCompactionBuilder::GetCompaction构造的，其中output_path_id: GetPathId(ioptions_, mutable_cf_options_, output_level_)

/*
 * Find the optimal path to place a file
 * Given a level, finds the path where levels up to it will fit in levels
 * up to and including this path
 */
uint32_t LevelCompactionBuilder::GetPathId(
    const ImmutableCFOptions& ioptions,
    const MutableCFOptions& mutable_cf_options, int level) {

大意就是检查ImmutableCFOptions::cf_paths的每个cf_path，直到找到某个path能放下要compact到的那个level。

这个ImmutableCFOptions的来源见{% post_link Storage/'RocksDB代码分析——各种option的传递' %}