elasticsearch索引index之Translog数据功能分析（elasticsearch索引结构）

elasticsearch索引index之Translog数据功能分析（elasticsearch索引结构）

目录translog的结构及写入方式translogFile的继承关系TranslogFile快照的方法总结

translog的结构及写入方式

跟大多数分布式系统一样，es也通过临时写入写操作来保证数据安全。因为lucene索引过程中，数据会首先据缓存在内存中直到达到一个量（文档数或是占用空间大小）才会写入到磁盘。这就会带来一个风险，如果在写入磁盘前系统崩溃，那么这些缓存数据就会丢失。es通过translog解决了这个问题，每次写操作都会写入一个临时文件translog中，这样如果系统需要恢复数据可以从translog中读取。本篇就主要分析translog的结构及写入方式。

这一部分主要包括两部分translog和tanslogFile，前者对外提供了对translogFile操作的相关接口，后者则是具体的translogFile，它是具体的文件。

translogFile的继承关系

如下图所示：

实现了两种translogFile，它们的最大区别如名字所示就是写入时是否缓存。FsTranslogFile的接口如下所示：

每一个translogFile都会有一个唯一Id，两个非常重要的方法add和write。add是添加对应的操作，这些操作都是在translog中定义，这里写入的只是byte类型的文件，不关注是何种操作。所有的操作都是顺序写入，因此读取的时候需要一个位置信息。add方法代码如下所示：

public Translog.Location add(BytesReference data) throws IOException {

rwl.writeLock().lock();//获取读写锁，每个文件的写入都是顺序的。

try {

operationCounter++;

long position = lastPosition;

if (data.length() >= buffer.length) {

flushBuffer();

http:// // 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());//写入数据

lastWrittenPosition += data.length();

lastPosition += data.length();//记录位置

return new Translog.Location(id, position, data.length());//返回由id，位置及长度确定的操作位置信息。

}

if (data.length() > buffer.length - bufferCount) {

flushBuffer();

}

data.writeTo(bufferOs);

lastPosition += data.length();

return new Translog.Location(id, position, data.length());

} finally {

rwl.writeLock().unlock();

}

}

这是SimpleTranslogFile写入操作，BufferedTransLogFile写入逻辑基本相同，只是它不会立刻写入到硬盘，先进行缓存。

TranslogFile快照的方法

另外TranslogFile还提供了一个快照的方法，该方法返回一个FileChannelSnapshot，可以通过它next方法将translogFile中所有的操作都读出来，写入到一个shapshot文件中。代码如下：

public FsChannelSnapshot snapshot() throws TranslogException {

if (raf.increaseRefCount()) {

boolean success = false;

http:// 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是具体文件的抽象，它只是负责写入和读取，并不关心读取和写入的操作类型。各种操作的定义及对TransLogFile的定义到在Translog中。它的接口如下所示：

这里的写入（add）就是一个具体的操作，这是一个外部调用接口，索引、删除等修改索引的操作都会构造一个对应的Operation在对索引进行相关操作的同时调用该方法。这里还要着重说明一下makeTransientCurrent方法。操作的写入时刻进行，但是根据配置TransLogFile超过限度时需要删除重新开始一个新的文件。因此在transLog中存在两个TransLogFile，current和transient。当需要更换时需要通过读写锁确保单线程操作，将current切换到transient上来，然后删除之前的current。代码如下所示：

public void revertTransient() {

FsTranslogFile tmpTransient;

rwl.writeLock().lock();

try {

tmpTransient = trans;//交换

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中定义了index，create，delete及deletebyquery四种操作它们都继承自Operation。这四种操作也是四种能够改变索引数据的操作。operation代码如下所示：

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;

OgqTR}

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部分就是实时记录所有的修改索引操作确保数据不丢失，因此它的实现上不上非常复杂。

总结

TransLog主要作用是实时记录对于索引的修改操作，确保在索引写入磁盘前出现系统故障不丢失数据。tanslog的主要作用就是索引恢复，正常情况下需要恢复索引的时候非常少，它以stream的形式顺序写入，不会消耗太多资源，不会成为性能瓶颈。它的实现上，translog提供了对外的接口，translogFile是具体的文件抽象，提供了对于文件的具体操作。

以上就是elasticsearch索引index之Translog数据功能分析的详细内容，更多关于elasticsearch索引index Translog数据功能的资料请关注我们其它相关文章！

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