LevelDB 提供三个和写操作相关的接口：
- Put ：插入/修改一条记录。
- Delete ：删除一条记录。
- Write ：原子地插入/修改/删除多条记录。
Put 和 Delete 都是直接调用 Write 来实现的：
- leveldb::DBImpl::Put => leveldb::DB::Put => leveldb::DBImpl::Write
- leveldb::DBImpl::Delete => leveldb::DB::Delete => leveldb::DBImpl::Write
Write 接口
leveldb::DBImpl::Write 的函数声明如下：
代码语言：javascript复制virtual Status Write(const WriteOptions& options, WriteBatch* updates) = 0;- leveldb::WriteOptions 是写操作的控制参数，只有一个成员变量
sync表示是否每次写完都要将日志 flush 到外存。 - leveldb::WriteBatch 表示多个 key-value 数据的操作。
Write 的实现
具体代码是 leveldb::DBImpl::Write。
- 通过传入的参数构造一个 Writer 对象来表示本次写操作。Writer 的定义如下：
struct DBImpl::Writer {
explicit Writer(port::Mutex* mu)
: batch(nullptr), sync(false), done(false), cv(mu) {}
Status status; // 执行结果
WriteBatch* batch; // 更新的数据（1～多个 key-value）
bool sync; // 是否 flush，WriteOptions.sync
bool done; // 是否已经执行
port::CondVar cv; // 并发控制的条件变量
};- 获取互斥锁，将自己放入写队列，然后等待条件变量的通知。有两种情况可以跳出等待：1）本次写操作已由其它线程代为写入；2）本次写操作成为写队列的队首。这里涉及 LevelDB 写操作的并发控制和性能优化：由于 MemTable 和 WAL 都不支持并发写入，所以只有写队列队首的 writer 会执行真正的写入。队首的 writer 会将队列中的多个请求合并成一个请求，然后执行批量写入，并更新各个 writer 的状态。
- 检查 writer.done，如果已经被其它线程完成写入了，直接返回结果。否则就是队首 writer 了，继续往下执行。
- 调用 MakeRoomForWrite 检查：level-0 的文件数量是否超过限制？MemTable 是否超过阈值需要切换？等等。（MakeRoomForWrite 提供一个 force 参数表示是否强制切换新 MemTable，并触发 Compaction。正常写流程 force 为 false。）MakeRoomForWrite 的详细逻辑如下：
MakeRoomForWrite
- 调用 BuildBatchGroup 将从队首开始的连续多个符合条件的 writer 合并到 tmp_batch_。合并时主要考虑：
- 合并写入的数据大小，默认 max_size 是 1MB。如果第一个写请求的 size 比较小（小于128 KB, 128 << 10），则 max_size 为 size 128 KB。这样做是为了避免数据小的请求被其它请求给拖慢了。
- 如果第一个写请求 sync == false，那么就不要加入 sync == true 的写请求。
- 设置写入数据的 sequence。
- 释放互斥锁。这里代码保证同一时刻只有一个线程会执行写入操作。
- 写日志（WAL） 。
- 根据参数决定是否 sync 日志。
- 更新 MemTable 。
- 获取互斥锁 。
- 如果 sync 失败，设置 bg_error_，后续所有写入都将失败。
- 清空临时合并的批量操作（tmp_batch_） 。
- 更新 LastSequence 。
- 通知所有数据已经被写入的线程 。
- 通知还在写队列排队的线程 。
小结
以上，便是 LevelDB 的写入流程。写入队列 合并写操作，逻辑和代码都十分简洁。比较不足的是，整个写入过程都是单线程的。
