sqlite Btree结构分析

Btree结构中最要包含一个BtShared结构，该结构包含了一个打开的数据库的所有页面相关信息。

struct BtShared {
  Pager *pPager;        /* The page cache */
  BtCursor *pCursor;    /* A list of all open cursors */
  MemPage *pPage1;      /* First page of the database */
  u8 inStmt;            /* True if we are in a statement subtransaction */
  u8 readOnly;          /* True if the underlying file is readonly */
  u8 maxEmbedFrac;      /* Maximum payload as % of total page size */
  u8 minEmbedFrac;      /* Minimum payload as % of total page size */
  u8 minLeafFrac;       /* Minimum leaf payload as % of total page size */
  u8 pageSizeFixed;     /* True if the page size can no longer be changed */
#ifndef SQLITE_OMIT_AUTOVACUUM
  u8 autoVacuum;        /* True if database supports auto-vacuum */
#endif
  u16 pageSize;         /* Total number of bytes on a page */
  u16 usableSize;       /* Number of usable bytes on each page */
  int maxLocal;         /* Maximum local payload in non-LEAFDATA tables */
  int minLocal;         /* Minimum local payload in non-LEAFDATA tables */
  int maxLeaf;          /* Maximum local payload in a LEAFDATA table */
  int minLeaf;          /* Minimum local payload in a LEAFDATA table */
  BusyHandler *pBusyHandler;   /* Callback for when there is lock contention */
  u8 inTransaction;     /* Transaction state */
  int nRef;             /* Number of references to this structure */
  int nTransaction;     /* Number of open transactions (read + write) */
  void *pSchema;        /* Pointer to space allocated by sqlite3BtreeSchema() */
  void (*xFreeSchema)(void*);  /* Destructor for BtShared.pSchema */
#ifndef SQLITE_OMIT_SHARED_CACHE
  BtLock *pLock;        /* List of locks held on this shared-btree struct */
  BtShared *pNext;      /* Next in ThreadData.pBtree linked list */
#endif
};

1：pPager

存储Btree页面缓存信息

2：pCursor

存储Btree中打开的一系列游标

3：pPage1

存放数据库文件的第一个页面

4：maxEmbedFrac：

Btree内部页中一个CELL最多能够使用的空间。255意味着100%，默认值为0x40(25%)，这保证了一个页面至少包含4个CELL。

5：minEmbedFrac：

Btree内部页中一个CELL使用空间的最小值。默认值为0x20(12.5%)

6：minLeafFrac：

Btree叶子页中一个CELL使用空间的最小值。默认值为0x20(12.5%)

7：pageSize:

页面大小指示位（字节单位）

8：pageSizeFixed：

页面大小能否改变指示位

9：autoVacuum：

数据库是否支持autoVacuum指示位。

autoVacuum数据库：当一个事务从数据库中删除了数据并提交后，数据库文件的大小保持不变。即使整页的数据都被删除，该页也会变成“空闲页”等待再次被使用，而不会实际地被从数据库文件中删除。执行vacuum操作，可以通过重建数据库文件来清除数据库内所有的未用空间，使数据库文件变小。但是，如果一个数据库在创建时被指定为auto_vacuum数据库，当删除事务提交时，数据库文件会自动缩小。使用auto_vacuum数据库可以节省空间，但却会增加数据库操作的时间。

10：usableSize

指示每个页面可用的字节数。一个页面 尾部可能保留一部分空间作为扩展，实际可以使用的页面字节数就是“页面大小-保留空间”。

11：maxLocal\ minLocal\maxLeaf\minLeaf

页面的一个CELL可以使用的最大。最小空间实际大小，通过下面公式可计算出来。

  pBt->maxLocal = (pBt->usableSize-12)*pBt->maxEmbedFrac/255 - 23;
  pBt->minLocal = (pBt->usableSize-12)*pBt->minEmbedFrac/255 - 23;
  pBt->maxLeaf = pBt->usableSize - 35;
  pBt->minLeaf = (pBt->usableSize-12)*pBt->minLeafFrac/255 - 23;

其中 12个字节为每个页面头的大小，23个字节为每个CELL内部的保存其它管理信息

  2-byte 保存CELL的地址
  4-byte 保存孩子节点的页号
  9-byte 最多可以使用9个字节来保存Btree中的关键字值
  4-byte 保存4个字节的数据值
  4-byte 保存overflow 页面号

我们可以看到23个字节是最大可能使用的管理空间，根据配置不同实际不会使用到23个字节。

12：pBusyHandler:

保存客户端提供的数据库忙的回调函数句柄，用于忙时的回调。

13：inTransaction

 存在TRANS_NONE\TRANS_READ\TRANS_WRITE三种状态，由于可能存在多个用户共享一个Btree结构，在TRANS_WRITE状态下只能有一个用户能够进行写事务。在TRANS_READ 状态下任意多个用户能进行读事务。

14：pLock

 一个表级锁的链表

15：pNext

一个线程可能打开不同的数据库，该结构表示该线程保存的一系列的Btree数据。

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