大约 3 分钟DMPageIndexPageCachePage引用计数缓存框架DataItemSubArraylogDM
在本节中，我们将深入探讨 EasyDB 中的 Data Manager (DM) 模块，这是数据库系统的核心组件之一，负责管理数据库的 DB 文件和日志文件。DM 模块的设计不仅确保了数据库的高效运行，还提供了强大的数据恢复功能。以下是 DM 模块的几个关键功能：
- 分页管理和缓存：DM 通过分页管理来有效组织和访问数据库文件，每次对文件系统的读写操作都以页面为单位进行。同时，DM 模块提供了缓存机制，确保了数据操作的高效性。这一设计大大提升了系统在处理大量数据时的性能。
- 引用计数缓存框架：在 DM 模块中，缓存设计采用了引用计数策略，而不是常见的 LRU 策略。这一选择是因为引用计数策略能够更好地控制资源的释放，避免上层模块无法感知资源被驱逐的尴尬情况。这种策略确保了在系统资源被频繁访问时，缓存能够稳定、可靠地工作。
- 共享内存数组：由于 Java 对数组的处理方式与其他语言（如 C、C++、Go）不同，EasyDB 需要解决如何在内存中共享数组的问题。为此，设计了一个
SubArray类，用来松散地规定数组的可使用范围。这一实现虽然不如指针方式灵活，但在 Java 环境下，它为我们提供了一种在内存中高效操作数组的解决方案。 - 日志管理和数据恢复：DM 模块通过详细记录每次数据操作的日志，确保了系统在发生故障时能够根据日志进行数据恢复。日志文件按特定的格式存储，包括校验和、数据大小等信息，保证了数据的一致性。在系统恢复时，DM 模块能够有效地识别并移除未完成的日志，确保数据的完整性和可靠性。
- 页面索引：为了在插入数据时快速找到合适的存储空间，DM 模块设计了页面索引系统。页面索引将页面划分为若干区间，帮助系统快速定位有足够空间的页面，从而提高插入操作的效率。
- DataItem 的抽象：DM 模块将文件系统中的数据抽象为
DataItem，供上层模块使用。DataItem的设计确保了数据操作的原子性，并提供了日志支持，使得数据的修改能够在出现问题时被回滚。
在这一节中，我们将详细介绍 DM 模块的各项功能，探讨它如何在保障数据库性能的同时，实现数据的高效管理和安全恢复。通过具体的代码示例，你将看到这些设计理念是如何在 EasyDB 中落地实施的。