postgresql存储引擎源码分析三

在上一次的分析中，我们分析了验证页面是否有效的函数，向页面中添加元组项PageAddItem函数和一些其他函数的功能。接下来我们来分析其他的页面操作函数。

下一个函数,声明：void PageRestoreTempPage(Page tempPage,Page oldPage)。这个函数的功能是：将经过特殊处理过后的临时页面tempPage拷贝回oldPage中，随后将临时页面的内存空间释放。

接下来，定义了一个结构体，如下：

typedef struct itemIdSortData
{
intoffsetindex;/* linp array index */
intitemoff;/* page offset of item data */
Sizealignedlen;/* MAXALIGN(item data len) */
ItemIdDataolditemid;/* used only in PageIndexMultiDelete */
} itemIdSortData;
typedef itemIdSortData *itemIdSort;

这个结构体是用于页面中元组项排序所需要，将在随后的PageRepairFragmentation和PageIndexMultiDelete函数中用到。结构体中定义了元组项的一些参数：offsetindex：元组项位于页面linp数组中的索引，itemoff：元组项位于页面中的偏移量。alignedlen:元组项大小，最后一个参数olditemid仅用于在PageIndexMultiDelete函数当中。

接下来是一个静态的函数：static int itemoffcompare(const void *itemidp1,const void *itemidp2)，这个函数的功能很简单：它返回两个上面定义的结构体itemIdSortData的itemoff的值之差，也就是两个元组项的偏移量之差，用于后面排序的比较。

下面的一个函数有点长，有120多行。它就是我们上面所提到的PageRepairFragmentation函数，它的声明是：void PageRepairFragmentation(Page page)。

作用是清除页面page中的碎片。实现原理是：首先判断当前页面page是否有效，如果无效的话，报错，函数退出。接着将变量nline赋值为page中元组项的个数。接下来定义两个变量nstorage,nunused分别用于统计页面中元组项已经使用和未使用的数量值。下面便遍历页面page的所有元组项item，如果item已被使用，将nstorage增值，否则置item标志位为未使用，nunused增值。遍历完成后，如果nstorage为0的话，说明该页面page完全是空的，不需要清除碎片，只需要充值它的值便可以，否则的话建立一个itemIdSortData类型的数组，为他分配空间，用指针itemidptr来操作。遍历所有的元组项，如果元组项item已被存储，将itemidptr指向这个元组项，totallen自增元组项的长度。接下来对itemIdSortData数组按偏移量进行降序排序。接下来，遍历这个数组，这段代码为：

upper = pd_special;

for (i = 0,itemidptr = itemidbase; i < nstorage; i++,itemidptr++)
{
lp = PageGetItemId(page,itemidptr->offsetindex + 1);
upper -= itemidptr->alignedlen;
memmove((char *) page + upper,
(char *) page + itemidptr->itemoff,
itemidptr->alignedlen);
lp->lp_off = upper;
}

upper首先被赋值为page的特殊空间起始偏移量，接下来遍历itemIdSortData类型的数组itemidbase，lP为page对应itemidptr位于原linp数组中对应索引的元组项，为什么要对offsetindex加1呢？这是因为在前面的赋值操作对原元组项的偏移量已经减1了。因为之前是对itemidbase数组按偏移量降序排序的，所以可以看到，我们这里是从页面的“后端”往前操作，每次操作一个元组项，upper减掉此元组项对应的长度。接下来调用memmove函数，将itemidbase中的元组项，移到页面中的upper位置，相当于“消除”了碎片。这个算法类似于操作系统中的存储管理中的“紧凑”操作，将分散的元组项地址连续起来，消除页面中的内部碎片。接下来便是一些收尾工作了，清除itemidbase数组的空间等操作，函数结束。从中我们可以看到：这个函数宏观上的整体过程是：统计一个页面中的“有内容”的元组项，接着把这些元组项“装入”到一个itemidbase的数组，借助这个辅助空间，移动这些元组，使得他们的页面偏移量连续起来，消除页面中的碎片，得到更多的剩余空间。

下面的一个函数相对来说就很简单了：原型是，Size PageGetFreeSpace(Page page)，这里的返回类型为“Size”， Size是一个宏定义，原型是size_t,这个在标准C语言就是无符号短整形。这个函数的功能是：返回页面page中的剩余空间，实现机制很简单，定义一个变量space为page的pd_lower和pd_upper之差。如果space小于itemIdData的存储空间时，便返回0，说明无剩余空间了，否则返回space-sizeof(itemIdData)，这里为什么要扣除一个itemIdData元组项的存储空间，还有待考证。

今天的分析就到这里，希望其他同学发现不足，给予修改。

姓名：鲁笛 主题：页面存储

（编辑：李大同）

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