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elasticsearch索引index之Translog數(shù)據(jù)功能分析

更新時間：2022年04月22日 09:55:24 作者：zziawan

這篇文章主要為大家介紹了elasticsearch索引index之Translog數(shù)據(jù)功能分析，主要分析translog的結(jié)構(gòu)及寫入方式，有需要的朋友可以借鑒參考下

translog的結(jié)構(gòu)及寫入方式

跟大多數(shù)分布式系統(tǒng)一樣，es也通過臨時寫入寫操作來保證數(shù)據(jù)安全。因為lucene索引過程中，數(shù)據(jù)會首先據(jù)緩存在內(nèi)存中直到達(dá)到一個量（文檔數(shù)或是占用空間大?。┎艜懭氲酱疟P。這就會帶來一個風(fēng)險，如果在寫入磁盤前系統(tǒng)崩潰，那么這些緩存數(shù)據(jù)就會丟失。es通過translog解決了這個問題，每次寫操作都會寫入一個臨時文件translog中，這樣如果系統(tǒng)需要恢復(fù)數(shù)據(jù)可以從translog中讀取。本篇就主要分析translog的結(jié)構(gòu)及寫入方式。

這一部分主要包括兩部分translog和tanslogFile，前者對外提供了對translogFile操作的相關(guān)接口，后者則是具體的translogFile，它是具體的文件。

translogFile的繼承關(guān)系

如下圖所示：

實現(xiàn)了兩種translogFile，它們的最大區(qū)別如名字所示就是寫入時是否緩存。FsTranslogFile的接口如下所示：

每一個translogFile都會有一個唯一Id，兩個非常重要的方法add和write。add是添加對應(yīng)的操作，這些操作都是在translog中定義，這里寫入的只是byte類型的文件，不關(guān)注是何種操作。所有的操作都是順序?qū)懭耄虼俗x取的時候需要一個位置信息。add方法代碼如下所示：

public Translog.Location add(BytesReference data) throws IOException {
        rwl.writeLock().lock();//獲取讀寫鎖，每個文件的寫入都是順序的。
        try {
            operationCounter++;
            long position = lastPosition;
            if (data.length() &gt;= buffer.length) {
                flushBuffer();
                // we use the channel to write, since on windows, writing to the RAF might not be reflected
                // when reading through the channel
                data.writeTo(raf.channel());//寫入數(shù)據(jù)
                lastWrittenPosition += data.length();
                lastPosition += data.length();//記錄位置
                return new Translog.Location(id, position, data.length());//返回由id，位置及長度確定的操作位置信息。
            }
            if (data.length() &gt; buffer.length - bufferCount) {
                flushBuffer();
            }
            data.writeTo(bufferOs);
            lastPosition += data.length();
            return new Translog.Location(id, position, data.length());
        } finally {
            rwl.writeLock().unlock();
        }
    }

這是SimpleTranslogFile寫入操作，BufferedTransLogFile寫入邏輯基本相同，只是它不會立刻寫入到硬盤，先進(jìn)行緩存。

TranslogFile快照的方法

另外TranslogFile還提供了一個快照的方法，該方法返回一個FileChannelSnapshot，可以通過它next方法將translogFile中所有的操作都讀出來，寫入到一個shapshot文件中。代碼如下：

public FsChannelSnapshot snapshot() throws TranslogException {
        if (raf.increaseRefCount()) {
            boolean success = false;
            try {
                rwl.writeLock().lock();
                try {
                    FsChannelSnapshot snapshot = new FsChannelSnapshot(this.id, raf, lastWrittenPosition, operationCounter);
                    snapshot.seekTo(this.headsuccess = true;
                    returnerSize);
                     snapshot;
                } finally {
                    rwl.writeLock().unlock();
                }
            } catch (FileNotFoundException e) {
                throw new TranslogException(shardId, "failed to create snapshot", e);
            } finally {
                if (!success) {
                    raf.decreaseRefCount(false);
                }
            }
        }
        return null;
    }

TransLogFile是具體文件的抽象，它只是負(fù)責(zé)寫入和讀取，并不關(guān)心讀取和寫入的操作類型。各種操作的定義及對TransLogFile的定義到在Translog中。它的接口如下所示：

這里的寫入（add）就是一個具體的操作，這是一個外部調(diào)用接口，索引、刪除等修改索引的操作都會構(gòu)造一個對應(yīng)的Operation在對索引進(jìn)行相關(guān)操作的同時調(diào)用該方法。這里還要著重說明一下makeTransientCurrent方法。操作的寫入時刻進(jìn)行，但是根據(jù)配置TransLogFile超過限度時需要刪除重新開始一個新的文件。因此在transLog中存在兩個TransLogFile，current和transient。當(dāng)需要更換時需要通過讀寫鎖確保單線程操作，將current切換到transient上來，然后刪除之前的current。代碼如下所示：

public void revertTransient() {
        FsTranslogFile tmpTransient;
        rwl.writeLock().lock();
        try {
            tmpTransient = trans;//交換
            this.trans = null;
        } finally {
            rwl.writeLock().unlock();
        }
        logger.trace("revert transient {}", tmpTransient);
        // previous transient might be null because it was failed on its creation
        // for example
        if (tmpTransient != null) {
            tmpTransient.close(true);
        }
    }

translog中定義了index，create，delete及deletebyquery四種操作它們都繼承自O(shè)peration。這四種操作也是四種能夠改變索引數(shù)據(jù)的操作。operation代碼如下所示：

static interface Operation extends Streamable {
        static enum Type {
            CREATE((byte) 1),
            SAVE((byte) 2),
            DELETE((byte) 3),
            DELETE_BY_QUERY((byte) 4);
            private final byte id;
            private Type(byte id) {
                this.id = id;
            }
            public byte id() {
                return this.id;
            }
            public static Type fromId(byte id) {
                switch (id) {
                    case 1:
                        return CREATE;
                    case 2:
                        return SAVE;
                    case 3:
                        return DELETE;
                    case 4:
                        return DELETE_BY_QUERY;
                    default:
                        throw new ElasticsearchIllegalArgumentException("No type mapped for [" + id + "]");
                }
            }
        }
        Type opType();
        long estimateSize();
        Source getSource();
    }

tanslog部分就是實時記錄所有的修改索引操作確保數(shù)據(jù)不丟失，因此它的實現(xiàn)上不上非常復(fù)雜。

總結(jié)

TransLog主要作用是實時記錄對于索引的修改操作，確保在索引寫入磁盤前出現(xiàn)系統(tǒng)故障不丟失數(shù)據(jù)。tanslog的主要作用就是索引恢復(fù)，正常情況下需要恢復(fù)索引的時候非常少，它以stream的形式順序?qū)懭?，不會消耗太多資源，不會成為性能瓶頸。它的實現(xiàn)上，translog提供了對外的接口，translogFile是具體的文件抽象，提供了對于文件的具體操作。

以上就是elasticsearch索引index之Translog數(shù)據(jù)功能分析的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于elasticsearch索引index Translog數(shù)據(jù)功能的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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