通过前面源码分析，我们差不多了解了boltdb的核心数据结构了，逻辑视图上是通过Bucket组建的嵌套结构来管理数据的，每一层都可以存储一一系列key和value，也是使用boltdb的用户需要关注的。物理视图上是通过node来定义B 树来管理磁盘页的。下面我们详细分析下它们在内存以及磁盘上 存储结构。
先从磁盘上的存储结构开始，每一个boltdb对应一个文件，文件按照 page size(一般为 4096 Bytes) 划分为 page。它有三个特殊的page和通用的存储page组成，分别是：
- 保存 metadata的前两个page
- 特殊的 page 保存 freelist，存放空闲 page 的 id
- 构成B 树的剩余page
在构成B 树的page中又可以分成两类页面，分支页和叶子页。
- branch: 每对 key/val 指向一个子节点，key 是子节点的起始 range，val 存放子节点的 page id；
- leaf: 每对 key/val 存放数据，没有指针指向 sibiling node；通常的 B 树多出的一个指针会指向 sibiling node。 可以看出，和标准的B 树的区别是叶子节点没有指向兄弟页面的指针，因为这对于k/v类型的存储boltdb来说是不必要的。内存中B 树的每个节点和node对应，一个节点包含多个连续的页，在磁盘上，它的结构和page对应，在page中定义了每个页面的头信息，具体如下：
type page struct {
id pgid // page id
flags uint16 // 区分不同类型的 page
count uint16 // page data 中的数据个数
overflow uint32 // 若单个 page 大小不够，会分配多个 page
ptr uintptr // 存放 page data 的起始地址
}ptr 是保存数据的起始地址，不同类型 page 保存的数据格式也不同，共有4种 page, 通过 flags 区分:
meta page: 存放 db 的 meta data。
freelist page: 存放 db 的空闲 page。
branch page: 存放 branch node 的数据。
leaf page: 存放 leaf node 的数据。
代码语言：javascript复制// typ returns a human readable page type string used for debugging.
func (p *page) typ() string {
if (p.flags & branchPageFlag) != 0 {
return "branch"
} else if (p.flags & leafPageFlag) != 0 {
return "leaf"
} else if (p.flags & metaPageFlag) != 0 {
return "meta"
} else if (p.flags & freelistPageFlag) != 0 {
return "freelist"
}
return fmt.Sprintf("unknown<x>", p.flags)
}node是B 树的单个结点，访问结点时首先将 page 的内容转换为内存中的 node，每个 node 对应一个或多个连续的 page。重点关注下page结构提字段的属性。
- id：页面ID。
- flags：标志位，不同类型的页面用不同的标志位来区分。分为：metaPageFlag、freelistPageFlag、branchPageFlag、leafPageFlag。
- count：页面中存储的数据数量，仅在页面类型是branch以及leaf的时候起作用。
- overflow：当前页面如果还不够存放数据，就会有后续页面，这个字段表示后续页面的数量。
- ptr：指向页表头数据结尾，也就是页面数据的起始位置。一个页面的页表头由前面的id、flags、count和overflow字段构成，而ptr并不是页表头的一部分。
从磁盘解析出上述原始结构后，我们还需要根据页面类型，解析出ptr指向的具体数据，将它放入inodes，并根据inodes的具体信息，来进行对应的node的初始化操作，如果是叶子node，需要将对应的key和value取出来，根据value的类型判断是不是嵌套的Bucket；如果是branch节点，需要根据key对应的pageid加载对应的page获取孩子节点。
每种类型的页面中具体存储的数据结构定义如下：
叶子页
代码语言：javascript复制// leafPageElement represents a node on a leaf page.
type leafPageElement struct {
flags uint32
pos uint32
ksize uint32
vsize uint32
}
分支页
代码语言：javascript复制// branchPageElement represents a node on a branch page.
type branchPageElement struct {
pos uint32
ksize uint32
pgid pgid
}meta页
代码语言：javascript复制
type meta struct {
magic uint32
version uint32
pageSize uint32
flags uint32
root bucket
freelist pgid
pgid pgid
txid txid
checksum uint64
}
freelist
代码语言：javascript复制// freelist represents a list of all pages that are available for allocation.
// It also tracks pages that have been freed but are still in use by open transactions.
type freelist struct {
ids []pgid // all free and available free page ids.
pending map[txid][]pgid // mapping of soon-to-be free page ids by tx.
cache map[pgid]bool // fast lookup of all free and pending page ids.
}
而PageInfo定义类页头信息
代码语言：javascript复制// PageInfo represents human readable information about a page.
type PageInfo struct {
ID int
Type string
Count int
OverflowCount int
}
