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三十五:源码分析 RocketMQ DLedger 多副本存储实现

本节目录

  • 1、DLedger 存储相关类图
    • 1.1 DLedgerStore
    • 1.2 DLedgerMemoryStore
    • 1.3 DLedgerMmapFileStore

    2、DLedger 存储 对标 RocketMQ 存储

    3、DLedger 数据存储格式

    4、DLedger 索引存储格式

    5、思考

RocketMQ DLedger 的存储实现思路与 RocketMQ 的存储实现思路相似,本文就不再从源码角度详细剖析其实现,只是点出其实现关键点。我们不妨简单回顾一下 CommitLog 文件、ConsumeQueue 文件设计思想。

其文件组成形式如下:
img_0914_01_1.png
正如上图所示,多个 commitlog 文件组成一个逻辑上的连续文件,使用 MappedFileQueue 表示,单个 commitlog 文件使用 MappedFile 表示。

温馨提示:如果想详细了解 RocketMQ 关于存储部分的讲解,可以关注笔者的《RocketMQ 技术内幕》一书。

1、DLedger 存储相关类图

img_0914_01_2.png

1.1 DLedgerStore

存储抽象类,定义如下核心方法:

 *  public abstract DLedgerEntry appendAsLeader(DLedgerEntry entry)  
    向主节点追加日志(数据)。
 *  public abstract DLedgerEntry appendAsFollower(DLedgerEntry entry, long leaderTerm, String leaderId)  
    向从节点同步日志。
 *  public abstract DLedgerEntry get(Long index)  
    根据日志下标查找日志。
 *  public abstract long getCommittedIndex()  
    获取已提交的下标。
 *  public abstract long getLedgerEndTerm()  
    获取 Leader 当前最大的投票轮次。
 *  public abstract long getLedgerEndIndex()  
    获取 Leader 下一条日志写入的下标(最新日志的下标)。
 *  public abstract long getLedgerBeginIndex()  
    获取 Leader 第一条消息的下标。
 *  public void updateCommittedIndex(long term, long committedIndex)  
    更新commitedIndex的值,为空实现,由具体的存储子类实现。
 *  protected void updateLedgerEndIndexAndTerm()  
    更新 Leader 维护的 ledgerEndIndex  ledgerEndTerm 
 *  public void flush()  
    刷写,空方法,由具体子类实现。
 *  public long truncate(DLedgerEntry entry, long leaderTerm, String leaderId)  
    删除日志,空方法,由具体子类实现。
 *  public void startup()  
    启动存储管理器,空方法,由具体子类实现。
 *  public void shutdown()  
    关闭存储管理器,空方法,由具体子类实现。

1.2 DLedgerMemoryStore

Dledger 基于内存实现的日志存储。

1.3 DLedgerMmapFileStore

基于文件内存映射机制的存储实现。其核心属性如下:

*  long ledgerBeginIndex = -1  
    日志的起始索引,默认为 -1  
    l- ong ledgerEndIndex = -1  
    下一条日志下标,默认为 -1
 *  long committedIndex = -1  
    已提交的日志索引。
 *  long ledgerEndTerm  
    当前最大的投票轮次。
 *  DLedgerConfig dLedgerConfig  
    DLedger 的配置信息。
 *  MemberState memberState  
    状态机。
 *  MmapFileList dataFileList  
    日志文件(数据文件)的内存映射Queue
 *  MmapFileList indexFileList  
    索引文件的内存映射文件集合。(可对标 RocketMQ MappedFIleQueue )。
 *  ThreadLocal< ByteBuffer> localIndexBuffer  
    本地线程变量,用来缓存索引ByteBuffer
 *  ThreadLocal< ByteBuffer> localEntryBuffer  
    本地线程变量,用来缓存数据索引ByteBuffer
 *  FlushDataService flushDataService  
    数据文件刷盘线程。
 *  CleanSpaceService cleanSpaceService  
    清除过期日志文件线程。
 *  boolean isDiskFull = false  
    磁盘是否已满。
 *  long lastCheckPointTimeMs  
    上一次检测点(时间戳)。
 *  AtomicBoolean hasLoaded  
    是否已经加载,主要用来避免重复加载(初始化)日志文件。
 *  AtomicBoolean hasRecovered  
    是否已恢复。

2、DLedger 存储 对标 RocketMQ 存储

存储部分主要包含存储映射文件、消息存储格式、刷盘、文件加载与文件恢复、过期文件删除等,由于这些内容在 RocketMQ 存储部分都已详细介绍,故本文点到为止,其对应的参考映射如下:
img_0914_01_3.png
在 RocketMQ 中使用 MappedFile 来表示一个物理文件,而在 DLedger 中使用 DefaultMmapFIle 来表示一个物理文件。

在 RocketMQ 中使用 MappedFile 来表示多个物理文件(逻辑上连续),而在 DLedger 中则使用 MmapFileList

在 RocketMQ 中使用 DefaultMessageStore 来封装存储逻辑,而在 DLedger 中则使用 DLedgerMmapFileStore 来封装存储逻辑。

在 RocketMQ 中使用 CommitlogF l u s h C o m m i t L o g S e r v i c e 来 实 现 c o m m i t l o g 文 件 的 刷 盘 , 而 在 D L e d g e r 中 则 使 用 D L e d g e r M m a p F i l e S t o r e FlushCommitLogService 来实现 commitlog 文件的刷盘,而在 DLedger 中则使用 DLedgerMmapFileStoreFlushCommitLogService 来实现commitlog文件的刷盘,而在DLedger中则使用 DLedgerMmapFileStoreFlushDataService 来实现文件刷盘。

在 RocketMQ 中使用 DefaultMessageStoreC l e a n C o m m i t l o g S e r v i c e 来 实 现 c o m m i t l o g 过 期 文 件 的 删 除 , 而 D L e d g e r 中 则 使 用 D L e d g e r M m a p F i l e S t o r e CleanCommitlogService 来实现 commitlog 过期文件的删除,而 DLedger 中则使用 DLedgerMmapFileStoreCleanCommitlogService来实现 commitlog 过期文件的删除,而DLedger中则使用 DLedgerMmapFileStoreCleanSpaceService 来实现。

由于其实现原理相同,上述部分已经在《RocketMQ 技术内幕》第4章中详细剖析,故这里就不重复分析了。

3、DLedger 数据存储格式

img_0914_01_4.png
存储格式字段的含义如下:

*  magic  
    魔数,4字节。
 *  size  
    条目总长度,包含 Header(协议头) + 消息体,占4字节。
 *  entryIndex  
    当前条目的 index,占8字节。
 *  entryTerm  
    当前条目所属的 投票轮次,占8字节。
 *  pos  
    该条目的物理偏移量,类似于 commitlog 文件的物理偏移量,占8字节。
 *  channel  
    保留字段,当前版本未使用,占4字节。
 *  chain crc  
    当前版本未使用,占4字节。
 *  body crc  
    body  CRC 校验和,用来区分数据是否损坏,占4字节。
 *  body size  
    用来存储 body 的长度,占4个字节。
 *  body  
    具体消息的内容。

源码参考点:DLedgerMmapFileStore\#recover、DLedgerEntry、DLedgerEntryCoder

4、DLedger 索引存储格式

img_0914_01_5.png
即一个索引条目占32个字节。

5、思考

DLedger 存储相关就介绍到这里,为了与大家增加互动,特提出如下两个思考题,欢迎与作者互动,这些问题将在该系列的后面文章专题探讨。

1、DLedger 如果整合 RocketMQ 中的 commitlog 文件,使之支持多副本?
2、从老版本如何升级到新版本,需要考虑哪些因素呢?

尊敬的读者朋友们,都阅读到这里了,麻烦帮忙点个赞鼓励一下我,谢谢。

作者:唯有坚持不懈 | 出处:http://39sd.cn/9E281

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