mysql内核分析--innodb动态数组内部实现(下)(摘自老杨)

wocaosinima

2）used
used表示data[DYN_ARRAY_DATA_SIZE]字段中已经使用的字节的数量，假设需要申请len字节的长度，在使用之前需要判断的是，尾 block中的可用空间是否够用。也就是判断判断下used+len是否满足used+len<= DYN_ARRAY_DATA_SIZE，如果满足就可以放进该block，并将已使用的字节数used加上len。
如果，该block空间不够，那么就会申请一个新的block，这里我们就可以明白了，为什么需要满足len的长度小于等于DYN_ARRAY_DATA_SIZE。
好，我们下面先看下分配空间的函数。
/*************************************************************************
Makes room on top of a dyn array and returns a pointer to the added element.
The caller must copy the element to the pointer returned. */
UNIV_INLINE
void*
dyn_array_push(
/*===========*/
/* out: pointer to the element */
dyn_array_t* arr, /* in: dynamic array */
ulint size) /* in: size in bytes of the element */
{
dyn_block_t* block;
ulint used;

ut_ad(arr);
ut_ad(arr->magic_n == DYN_BLOCK_MAGIC_N);
ut_ad(size <= DYN_ARRAY_DATA_SIZE);
ut_ad(size);

block = arr;
used = block->used;

if (used + size > DYN_ARRAY_DATA_SIZE) {
/* Get the last array block */

block = dyn_array_get_last_block(arr);
used = block->used;

if (used + size > DYN_ARRAY_DATA_SIZE) {
block = dyn_array_add_block(arr);
used = block->used;
}
}

block->used = used + size;
ut_ad(block->used <= DYN_ARRAY_DATA_SIZE);

return((block->data) + used);
}
在这里面，我们要关注一下：
block = arr;
used = block->used;
首先得到arr的首节点，在前面的内容中，我们描述过，在只有一个节点的时候（参考图1），arr本身就是block，如果是多个节点，这个代码相当于获得的是链表的首节点。
那么如果是只有一个节点，那么很容易理解。假设链表是多个节点，这里面的used肯定是大于DYN_ARRAY_DATA_SIZE。因为每次生成一个block，就会调用dyn_array_add_block函数，在该函数中，会将前一个block的used进行置位操作。
block->used = block->used | DYN_BLOCK_FULL_FLAG;
所以，当arr存在多个block的时候，首节点的条件“used + size > DYN_ARRAY_DATA_SIZE”必为真。这时候，我们就去获取尾节点。
block = dyn_array_get_last_block(arr);
used = block->used;

if (used + size > DYN_ARRAY_DATA_SIZE) {
block = dyn_array_add_block(arr);
used = block->used;
}
尾节点的used肯定没有进行过置位操作。然后判断是否需要新增block节点。
回过头来，函数dyn_array_push的返回值，是一个指针，指向新增加元素的指针，然后用户对该指针进行操作赋值。我们来看下，系统中的一个使用实例。
/*******************************************************
Pushes an object to an mtr memo stack. */
UNIV_INLINE
void
mtr_memo_push(
/*==========*/
mtr_t* mtr, /* in: mtr */
void* object, /* in: object */
ulint type) /* in: object type: MTR_MEMO_S_LOCK, ... */
{
dyn_array_t* memo;
mtr_memo_slot_t* slot;

ut_ad(object);
ut_ad(type >= MTR_MEMO_PAGE_S_FIX);
ut_ad(type <= MTR_MEMO_X_LOCK);
ut_ad(mtr);
ut_ad(mtr->magic_n == MTR_MAGIC_N);

memo = &(mtr->memo);

//分配大小为sizeof(mtr_memo_slot_t)的动态数组空间
slot = dyn_array_push(memo, sizeof(mtr_memo_slot_t));

slot->object = object; //对返回的指针进行操作
slot->type = type; //对返回的指针进行操作
}
通过上文的描述，我们可以使用dyn进行操作。分配一个元素，然后进行赋值。那么我们再思考下，有没有优化的可能？
假设现在一个应用场景:
我们需要插入三个元素，我们插入一个元素，就需要修改一次used,再插入，又得调用push函数进行操作。频繁的对dyn的数据结构进行操作。这样的效率是很低的。
这时候我们，会想到，为什么不直接一次申请大小长度为三个需要使用的总长度。假设这个总长度为len，那么我们是否就直接通过mtr_memo_push进行分配长度为len的空间？
好，这是可以的，但是，我们再假想一种情况，这三个元素的长度是变长的，我们没法预先知道这样的一个长度。假设可能需要10个字节，也可能需要12个字节，如果是分配了12个字节给它，那么就会多余两个。所以，我们可以事先通过一个新函数dyn_array_open来分配足够大的字节数，然后通过dyn_array_close进行重设used。
/*************************************************************************
Makes room on top of a dyn array and returns a pointer to a buffer in it.
After copying the elements, the caller must close the buffer using
dyn_array_close. */
UNIV_INLINE
byte*
dyn_array_open(
/*===========*/
/* out: pointer to the buffer */
dyn_array_t* arr, /* in: dynamic array */
ulint size) /* in: size in bytes of the buffer; MUST be
smaller than DYN_ARRAY_DATA_SIZE! */
{
dyn_block_t* block;
ulint used;

ut_ad(arr);
ut_ad(arr->magic_n == DYN_BLOCK_MAGIC_N);
ut_ad(size <= DYN_ARRAY_DATA_SIZE);
ut_ad(size);

block = arr;
used = block->used;

if (used + size > DYN_ARRAY_DATA_SIZE) {
/* Get the last array block */

block = dyn_array_get_last_block(arr);
used = block->used;

if (used + size > DYN_ARRAY_DATA_SIZE) {
block = dyn_array_add_block(arr);
used = block->used;
ut_a(size <= DYN_ARRAY_DATA_SIZE);
}
}

ut_ad(block->used <= DYN_ARRAY_DATA_SIZE);
#ifdef UNIV_DEBUG
ut_ad(arr->buf_end == 0);

arr->buf_end = used + size;
#endif
return((block->data) + used);
}
留意下，函数的英文注释“After copying the elements”，说明是赋值多元组的。而且和dyn_array_push函数相比，函数体里面没有对used进行重新赋值。这个重新赋值的工作留给了dyn_array_close函数，我们看下该函数的实现。
/*************************************************************************
Closes the buffer returned by dyn_array_open. */
UNIV_INLINE
void
dyn_array_close(
/*============*/
dyn_array_t* arr, /* in: dynamic array */
byte* ptr) /* in: buffer space from ptr up was not used */
{
dyn_block_t* block;

ut_ad(arr);
ut_ad(arr->magic_n == DYN_BLOCK_MAGIC_N);

block = dyn_array_get_last_block(arr);

ut_ad(arr->buf_end + block->data >= ptr);

block->used = ptr - block->data;

ut_ad(block->used <= DYN_ARRAY_DATA_SIZE);

#ifdef UNIV_DEBUG
arr->buf_end = 0;
#endif
}
在该函数里面通过下面的一行代码进行赋值。
block->used = ptr - block->data;
其中ptr是dyn_array_open函数返回指针并使用之后的调整值。假设dyn_array_open返回的是ptr，赋值第一个长度len1的元素后，ptr得加上len1，继续len2长度的元素，ptr加上len2，以此类推。ptr指示下一个赋元组时的指针。所以通过block->used = ptr - block->data;就能够计算出偏移量，这个偏移量就是used。
看下代码的实际应用场景。
/************************************************************
Writes 8 bytes to a file page buffered in the buffer pool.
Writes the corresponding log record to the mini-transaction log. */
void
mlog_write_dulint(
/*==============*/
byte* ptr, /* in: pointer where to write */
dulint val, /* in: value to write */
mtr_t* mtr) /* in: mini-transaction handle */
{
byte* log_ptr;

if (ptr < buf_pool->frame_zero || ptr >= buf_pool->high_end) {
fprintf(stderr,
"InnoDB: Error: trying to write to a stray memory location %p\n", ptr);
ut_error;
}

ut_ad(ptr && mtr);

mach_write_to_8(ptr, val);

//分配空间
log_ptr = mlog_open(mtr, 11 + 2 + 9);

/* If no logging is requested, we may return now */
if (log_ptr == NULL) {

return;
}

log_ptr = mlog_write_initial_log_record_fast(ptr, MLOG_8BYTES,
log_ptr, mtr);

mach_write_to_2(log_ptr, ptr - buf_frame_align(ptr));
log_ptr += 2;

log_ptr += mach_dulint_write_compressed(log_ptr, val);

//重设used值
mlog_close(mtr, log_ptr);
}

动态数组的主要内容就是这些，还有一些关于获取长度、元素等的函数，建议参考源代码进行理解。