NSQ 源码阅读 (四) diskqueue 文件读写

引言

我们在这个系列第一篇文章中提到过，如果需要消息落地而对存储子系统的选择上，从速度上来说 文件系统>分布式KV（持久化）>分布式文件系统>数据库。而NSQ选择了文件系统作为存储子系统。这篇文章将重点介绍nsq 对于文件的操作。

何时写入文件？

在内存的msg chan buffer 已满的时候，会将msg 写入文件，代码如下：

func (c *Channel) put(m *Message) error {
    select {
    case c.memoryMsgChan <- m:
    default:
        b := bufferPoolGet()
        err := writeMessageToBackend(b, m, c.backend)
        bufferPoolPut(b)
        c.ctx.nsqd.SetHealth(err)
        if err != nil {
            c.ctx.nsqd.logf(LOG_ERROR, "CHANNEL(%s): failed to write message to backend - %s",
                c.name, err)
            return err
        }
    }
    return nil
}

写一条message

func (d *diskQueue) writeOne(data []byte) error {

diskQueue维护了写文件和写文件的offset

// diskQueue implements a filesystem backed FIFO queue
type diskQueue struct {
    ...
    writePos     int64
    ...
    writeFile *os.File
    ...
}

利用Seek 函数将写文件的偏移量设置为writePos:

if d.writePos > 0 {
            _, err = d.writeFile.Seek(d.writePos, 0)

然后以二进制的方式写入data的size:

dataLen := int32(len(data))
d.writeBuf.Reset()
err = binary.Write(&d.writeBuf, binary.BigEndian, dataLen)

此处的巧妙在于binary.Write会根据写入数据的类型写入一段固定大小的数据。此处dataLen 是int32，所以会写入一段4个byte的数据来表示data的size。读取的时候先读一段4个byte的数据就知道了data的size。
之后写入data:

_, err = d.writeBuf.Write(data)
_, err = d.writeFile.Write(d.writeBuf.Bytes())

读一条message

readOne函数以byte 数组的形式读一条message 出来

func (d *diskQueue) readOne() ([]byte, error) {

diskQueue 维护了当前读取的文件和文件的offset

// diskQueue implements a filesystem backed FIFO queue
type diskQueue struct {
readPos      int64
...
readFile  *os.File

利用Seek 函数将当前文件的偏移量设置为readPos:

if d.readPos > 0 {
            _, err = d.readFile.Seek(d.readPos, 0)
            if err != nil {
                d.readFile.Close()
                d.readFile = nil
                return nil, err
            }
        }

先把一个message的大小读出来:

err = binary.Read(d.reader, binary.BigEndian, &msgSize)

msgSize 和写文件时候的dataLen都是int32类型
有了msgSize, 定义一段msgSize大小的buffer，从文件里读一段数据来填满这个buffer，buffer里面的数据就是一条message

readBuf := make([]byte, msgSize)
    _, err = io.ReadFull(d.reader, readBuf)