3.5 Property 的存储
下面是neo4j graph db 中,Property数据存储对应的文件:
neostore.propertystore.db
neostore.propertystore.db.arrays
neostore.propertystore.db.arrays.id
neostore.propertystore.db.id
neostore.propertystore.db.index
neostore.propertystore.db.index.id
neostore.propertystore.db.index.keys
neostore.propertystore.db.index.keys.id
neostore.propertystore.db.strings
neostore.propertystore.db.strings.id
neo4j 中, Property 的存储是由 PropertyStore, ArrayPropertyStore, StringPropertyStore 和PropertyKeyTokenStore 4种类型的Store配合来完成的.
类PropertyStore对应的存储文件是neostore.propertystore.db, 相应的用来存储 string/array 类型属性值的文件分别是neostore.propertystore.db.strings (StringPropertyStore) 和 neostore.propertystore.db.arrays(ArrayPropertyStore). 其存储模型示意图如下:
其中PropertyStore是Property最主要的存储结构,当Property的Key-Value对的Value 是字符串或数组类型并且要求的存储空间比较大,在PropertyStore中保存不了,则会存在StringPropertyStore/ ArrayPropertyStore这样的DynamicStore 中。如果长度超过一个block ,则分block存储,并将其在StringPropertyStore/ ArrayPropertyStore中的第1个block 的 block_id 保存到 PropertyStore类型文件相应record 的PropertyBlock字段中。
PropertyKeyTokenStore和StringPropertyStore 配合用来存储Propery的Key部分。Propery的Key是编码的,key 的 id 保存在 PropertyKeyTokenStore (即 neostore.propertystore.db.index),key 的字符串名保存在对应的StringPropertyStore类型文件neostore.propertystore.db.index.keys 中。
ArrayPropertyStore的存储格式见< 3.3.2 DynamicStore 类型>,下面分别介绍一下PropertyStore和PropertyKeyTokenStore(PropertyKeyTokenStore)的文件存储格式。
3.5.1 PropertyStore类型的存储格式
neostore.propertystore.db文件存储格式示意图如下,整个文件是有一个 RECORD_SIZE=41 Bytes 的定长数组和一个字符串描述符“PropertyStore v0.A.2”(文件类型描述TYPE_DESCRIPTOR和 neo4j 的 ALL_STORES_VERSION构成)。访问时,可以通过 prop_id 作为数组的下标进行访问。
下面介绍一下 property record 中每个字段的含义:
- highByte(1 Byte):第1字节,共分成2部分
/*
* [pppp,nnnn] previous, next high bits
*/
byte modifiers = buffer.get();
- 第1~4 bit 表示 next 的高4位;
- 第 5~8 bit表示 prev 的高4位
- prev(4 Bytes) : Node或Relationship 的属性是通过双向链表方式组织的,prev 表示本属性在双向链表中的上一个属性的id。第2~5字节是prev property_id的 低32位. 加上highByte字节的第 5~8 bit作为高4位,构成一个完整的36位property_id。
- next(4 Bytes) : next 表示本属性在双向链表中的下一个属性的id。第6~9字节是next property_id的 低32位. 加上highByte字节的第 1~4 bit作为高4位,构成一个完整的36位property_id。
- payload: payload 由block_header(8 Bytes)加3个property_block(8 Bytes)组成,共计 32 Bytes. block_header 分成3部分:
- key_id(24 bits) : 第1 ~24 bit , property 的key 的 id
- type( 4 bits ): 第25 ~28 bit , property 的 value 的类型,支持 string, Interger,Boolean, Float, Long,Double, Byte, Character,Short, array.
- payload(36 bits): 第29 ~64 bit, 共计36bit;对于Interger, Boolean, Float, Byte, Character , Short 类型的值,直接保存在payload;对于long,如果36位可以表示,则直接保存在payload,如果不够,则保存到第1个PropertyBlock中;double 类型,保存到第1个PropertyBlock中;对于 array/string ,如果编码后在 block_header及3个PropertyBlock 能保存,则直接保存;否则,保存到ArrayDynamicStore/StringDynamicStore 中, payload 保存其在ArrayDynamicStore中的数组下表。
3.5.2 String 类型属性值的保存过程
下面的代码片段展示了neo4j 中,比较长的 String 类型属性值的保存处理过程,其是如何分成多个 DynamicBlock 来存储的。
3.5.2.1 encodeValue 函数
encodeValue 函数是 PropertySTore.java 的成员函数, 它实现了不同类型的属性值的编码.
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3.5.2.2 allocateStringRecords 函数
allocateStringRecords 函数是 PropertySTore.java 的成员函数.
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3.5.2.3 allocateRecordsFromBytes 函数
allocateRecordsFromBytes 函数是 AbstractDynamicStore .java 的成员函数.
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3.5.2.4 allocateRecordsFromBytes 函数
allocateRecordsFromBytes 函数是 AbstractDynamicStore .java 的成员函数.
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3.5.3 ShortArray 类型属性值的保存过程
ShortArray.encode( keyId, value, block, PropertyType.getPayloadSize() ), 它是在 kernel/impl/nioneo/store/ShortArray.java 中实现的,下面是其代码片段。
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3.5.4 PropertyKeyTokenStore的文件存储格式
类PropertyTypeTokenStore对应的存储文件名是neostore.propertystore.db.index,其对应的存储格式如上图所示: 是一个长度为 RECORD_SIZE=9Bytes 的 record 数组和和一个字符串“PropertyIndexStore v0.A.2”(文件类型描述TYPE_DESCRIPTOR和 neo4j 的 ALL_STORES_VERSION构成)。访问时,可以通过 token_id 作为数组的下标进行访问。
record 是由 in_use(1 Byte) ,prop_count(4 Bytes), name_id(4 Bytes)构成。