LevelDB源碼分析：理解Slice實現 - 高效的LevelDB參數對象

簡介

Slice在LevelDB中作爲高效的參數對象而設計，你可以使用任何數據類型來創建leveldb::Slice對象，而且這些對象在LevelDB的很多接口中作爲參數來進行傳遞。本文將介紹LevelDB重要的參數對象Slice的實現，涉及的LevelDB的版本爲1.20。

Slice實現

Slice類的實現在include/leveldb/slice.h中：

class Slice {
 public:
  // Create an empty slice.
  Slice() : data_(""), size_(0) { }

  // Create a slice that refers to d[0,n-1].
  Slice(const char* d, size_t n) : data_(d), size_(n) { }

  // Create a slice that refers to the contents of "s"
  Slice(const std::string& s) : data_(s.data()), size_(s.size()) { }

  // Create a slice that refers to s[0,strlen(s)-1]
  Slice(const char* s) : data_(s), size_(strlen(s)) { }

  // Return a pointer to the beginning of the referenced data
  const char* data() const { return data_; }

  // Return the length (in bytes) of the referenced data
  size_t size() const { return size_; }

  // Return true iff the length of the referenced data is zero
  bool empty() const { return size_ == 0; }

  // Return the ith byte in the referenced data.
  // REQUIRES: n < size()
  char operator[](size_t n) const {
    assert(n < size());
    return data_[n];
  }

  // Change this slice to refer to an empty array
  void clear() { data_ = ""; size_ = 0; }

  // Drop the first "n" bytes from this slice.
  void remove_prefix(size_t n) {
    assert(n <= size());
    data_ += n;
    size_ -= n;
  }

  // Return a string that contains the copy of the referenced data.
  std::string ToString() const { return std::string(data_, size_); }

  // Three-way comparison.  Returns value:
  //   <  0 iff "*this" <  "b",
  //   == 0 iff "*this" == "b",
  //   >  0 iff "*this" >  "b"
  int compare(const Slice& b) const;

  // Return true iff "x" is a prefix of "*this"
  bool starts_with(const Slice& x) const {
    return ((size_ >= x.size_) &&
            (memcmp(data_, x.data_, x.size_) == 0));
  }

 private:
  const char* data_;
  size_t size_;

  // Intentionally copyable
};

inline bool operator==(const Slice& x, const Slice& y) {
  return ((x.size() == y.size()) &&
          (memcmp(x.data(), y.data(), x.size()) == 0));
}

inline bool operator!=(const Slice& x, const Slice& y) {
  return !(x == y);
}

inline int Slice::compare(const Slice& b) const {
  const size_t min_len = (size_ < b.size_) ? size_ : b.size_;
  int r = memcmp(data_, b.data_, min_len);
  if (r == 0) {
    if (size_ < b.size_) r = -1;
    else if (size_ > b.size_) r = +1;
  }
  return r;
}

Slice對象僅包含長度和字符指針類型的成員，對象的複製非常高效，但也非常危險。如果擁有一個Slice對象，需要確保其初始化的指針數據也能夠保留，並且要保證其上下文是線程安全的。這也是爲什麼不要在線程間共享Slice對象的原因：它們都具有Slice字符串指針引用的內存存儲，並且這些內存區域可能會被其它線程進行修改。
Slice類提供了4種構造函數，除缺省構造函數外，還支持以字節數組形式的構造函數Slice(const char* d, size_t n)，以及支持C++字符串類型的Slice(const std::string& s)和C字符串類型的Slice(const char* s)。
Slice類的函數均以內聯函數的形式提供，提供的方法非常類似於C++的String類。

使用Get和Put操作二進制數據

在理解了Slice的工作機制後，來考慮一下如何使用Get和Put來操作二進制數據。

struct binValues {
	int intVal;
	double realVal;
};
binValues b = {-99, 3.14};
Slice binSlice((const char*)&b, sizeof(binValues) );
assert( db->Put(WriteOptions(), "BinSample", binSlice).ok() );
std::string binRead;
assert( db->Get(ReadOptions(), "BinSample", &binRead).ok() );
// treat the std::string as a container for arbitary binary data
binValues* b2 = (binValues*)binRead.data();
cout << "Read back binary structure " << b2->intVal << "  "
<< b2->realVal << " binary size=" << binRead.size() << endl;

二進制數據可以像字符串一樣存儲，Slice包含了字節數據和長度信息。不同的在於std::string擁有數據，可以認爲是一個安全的數據容器，而Slice僅包含了數據的指針。
參考上面的二進制數據的處理方式，可以處理其它任何類型的數據了。