1.多版本管理
leveldb进行一次从level n到level n+1层的compaction操作后会在level n+1层生成新的文件，随后再删除旧文件，leveldb使用version来管理每个层级拥有的文件信息，每次compaction操作后会生成一个新的版本，生成新版本的过程中用versionedit来临时保存信息（中间状态），最后当前版本和versionedit合并后生成新版本
versionedit，其代码在db/version_edit.h，其保存compaction操作后增加的删除文件信息和其他元数据
class VersionEdit {
public:
VersionEdit() { Clear(); }
~VersionEdit() = default;
void Clear();
void SetComparatorName(const Slice& name) {
has_comparator_ = true;
comparator_ = name.ToString();
}
void SetLogNumber(uint64_t num) {
has_log_number_ = true;
log_number_ = num;
}
void SetPrevLogNumber(uint64_t num) {
has_prev_log_number_ = true;
prev_log_number_ = num;
}
void SetNextFile(uint64_t num) {
has_next_file_number_ = true;
next_file_number_ = num;
}
void SetLastSequence(SequenceNumber seq) {
has_last_sequence_ = true;
last_sequence_ = seq;
}
void SetCompactPointer(int level, const InternalKey& key) {
compact_pointers_.push_back(std::make_pair(level, key));
}
// Add the specified file at the specified number.
// REQUIRES: This version has not been saved (see VersionSet::SaveTo)
// REQUIRES: "smallest" and "largest" are smallest and largest keys in file
void AddFile(int level, uint64_t file, uint64_t file_size,
const InternalKey& smallest, const InternalKey& largest) {
FileMetaData f;
f.number = file;
f.file_size = file_size;
f.smallest = smallest;
f.largest = largest;
new_files_.push_back(std::make_pair(level, f));
}
// Delete the specified "file" from the specified "level".
void RemoveFile(int level, uint64_t file) {
deleted_files_.insert(std::make_pair(level, file));
}
void EncodeTo(std::string* dst) const;
Status DecodeFrom(const Slice& src);
std::string DebugString() const;
private:
friend class VersionSet;
typedef std::set<std::pair<int, uint64_t>> DeletedFileSet;
std::string comparator_;
uint64_t log_number_;
uint64_t prev_log_number_;
uint64_t next_file_number_;
SequenceNumber last_sequence_;
bool has_comparator_;
bool has_log_number_;
bool has_prev_log_number_;
bool has_next_file_number_;
bool has_last_sequence_;
std::vector<std::pair<int, InternalKey>> compact_pointers_;
DeletedFileSet deleted_files_;
std::vector<std::pair<int, FileMetaData>> new_files_;
};
struct FileMetaData {
FileMetaData() : refs(0), allowed_seeks(1 << 30), file_size(0) {}
int refs;
int allowed_seeks; // Seeks allowed until compaction
uint64_t number;
uint64_t file_size; // File size in bytes
InternalKey smallest; // Smallest internal key served by table
InternalKey largest; // Largest internal key served by table
};
2.compaction的类别
compaction分为两类：
- minor compaction
- major compaction
这两类compaction负责在不同的场景下进行不同的数据整理。
Minor Compaction
一次minor compaction非常简单，其本质就是将一个内存数据库中的所有数据持久化到一个磁盘文件中。
每次minor compaction结束后，都会生成一个新的sstable文件，也意味着Leveldb的版本状态发生了变化，会进行一个版本的更替。有关版本控制的内容，将在接下去一篇文章中详细展开。
值得注意的是，minor compaction是一个时效性要求非常高的过程，要求其在尽可能短的时间内完成，否则就会堵塞正常的写入操作，因此minor compaction的优先级高于major compaction。当进行minor compaction的时候有major compaction正在进行，则会首先暂停major compaction。
Major Compaction
相比于minor compaction，major compaction就会复杂地多。首先看一下一次major compaction的示意图。
0层中浅蓝色的三个sstable文件，加上1层中的绿色的sstable文件，四个文件进行了合并，输出成两个按序组织的新的1层sstable文件进行替换。
条件
那么什么时候，会触发leveldb进行major compaction呢。总结地来说为以下三个条件：
- 当0层文件数超过预定的上限（默认为4个）；
- 当level i层文件的总大小超过(10 ^ i) MB；
- 当某个文件无效读取的次数过多；
