package core import ( "TsDB2/DB/core/page" "TsDB2/DB/core/types" "TsDB2/DB/core/util" "bytes" "encoding/binary" "fmt" "sort" "unsafe" ) // SchemaFragHdr 共享扩展页里每个 schema 续块的头 (定长 8 字节, 紧随 payload) // 警告: 该结构体仅用于计算大小/表达语义, 写盘一律用 putSchemaFragHdr, // 不要做 `*(*SchemaFragHdr)(p) = v` 的结构体赋值。 type SchemaFragHdr struct { NextPage uint32 // 下一个续块所在页 (0 = 本表续块链结束) NextOff uint16 // 下一个续块在页内的物理偏移 DataLen uint16 // 本续块 payload 字节数 } // schemaFragHdrSize schema 续块头的物理大小 (字节) const schemaFragHdrSize = 8 // putSchemaFragHdr 写入续块头 (大端: NextPage 4B + NextOff 2B + DataLen 2B) func putSchemaFragHdr(buf []byte, off int, h SchemaFragHdr) { binary.BigEndian.PutUint32(buf[off:off+4], h.NextPage) binary.BigEndian.PutUint16(buf[off+4:off+6], h.NextOff) binary.BigEndian.PutUint16(buf[off+6:off+8], h.DataLen) } // readSchemaFragHdr 读取续块头 func readSchemaFragHdr(buf []byte, off int) SchemaFragHdr { return SchemaFragHdr{ NextPage: binary.BigEndian.Uint32(buf[off : off+4]), NextOff: binary.BigEndian.Uint16(buf[off+4 : off+6]), DataLen: binary.BigEndian.Uint16(buf[off+6 : off+8]), } } // SchemaVersion 表的一个 schema 版本定义 type SchemaVersion struct { Version byte FieldIndices []byte // 每个字段在 masterFields 中的索引 } type TableInfo struct { Name [TableNameSize]byte Flag byte // 表的状态是否被删除 FieldCount byte // 当前字段的总数量(包含已删除,永不减少)byte=255上限 ActiveFieldCount byte // 实际活跃字段数量(不包含已删除) _ byte // 1 显式对齐填充 (TotalRows 需要 8 字节对齐) // HeapPageCount 本表堆链 (FirstHeap→LastHeap) 上的页数。 // // 塞进 TotalRows 前的对齐填充里 (那 4 字节本来就是编译器要插入的空洞), 不额外 // 增加 TableInfo 的体积。 // 用途: DropTable 把整条堆链 O(1) 拼进空闲链时, 不遍历也有链长可累加空闲页计数。 HeapPageCount uint32 // 4 堆链页数 TotalRows uint64 // 当前表行的总数量 FirstHeap uint32 // 堆链首页 LastHeap uint32 // 堆链尾页 FirstData uint32 // 数据链首页 LastData uint32 // 数据链尾 RowSize uint16 // 单条记录大小(字节) FieldAllocateSize uint16 // 当前列总分配大小 IndexCount byte // 这张表有几个索引 FirstIndexID uint32 // 本表第一个索引的元数据位置 LastIndexID uint32 // 本表最后一个索引的元数据位置 // ExtRef schema 续块在「全库共享扩展页」中的位置 // (复用原 FirstOverflow/LastOverflow 占用的 8 字节: ExtPage 落在 8 字节对齐处, // 尾部 2 字节显式填充, 使 TableInfo 整体大小为 8 的倍数) ExtPage uint32 // 4 首个续块所在扩展页 ID (0 = schema 全部内联, 无续块) ExtOff uint16 // 2 首个续块在页内的物理偏移 _ uint16 // 2 显式填充, 使整体大小为 8 的倍数 } // 编译期断言: 钉死 TableInfo 的盘上大小与字段布局。 // // TableNameSize 变化会整体平移 Name 之后所有字段的偏移 —— analyzer 那套硬编码偏移 // (analyzer/main.go 的 TI_*) 必须同步修改, 改漏了会静默读错数据。这里把大小钉死, // 让「改了布局却忘了改断言」直接编译失败。 // // 布局 (TableNameSize=48) = 104 字节: // // Name[48] + Flag/FieldCount/ActiveFieldCount/pad(4) + HeapPageCount(4) + TotalRows(8) // + FirstHeap/LastHeap/FirstData/LastData(16) + RowSize/FieldAllocateSize(4) // + IndexCount/pad(4) + FirstIndexID/LastIndexID/ExtPage(12) + ExtOff/pad(4) var ( _ [unsafe.Sizeof(TableInfo{}) - 104]struct{} _ [104 - unsafe.Sizeof(TableInfo{})]struct{} ) // readSchema 读取一张表完整的 schema 定义 // 数据来源: 表页内的固定内联块 (allocSize 字节) + 共享扩展页里的续块链 // 新格式: [activeVer(1B)] [masterCount(1B)] [type+len+name]×masterCount [verCount(1B)] [verDefs...] func readSchema(handle page.HandleDb, pageID uint32, startOff uint16, allocSize uint16, extPage uint32, extOff uint16) (byte, []types.FieldInfo, []SchemaVersion) { // 1. 内联块 (表页内, 固定 allocSize 字节, 无跳转槽) var data []byte buf := make([]byte, PageSize) if err := handle.ReadPage(pageID, buf); err == nil { end := int(startOff) + int(allocSize) if end > len(buf) { end = len(buf) } if int(startOff) < end { data = append(data, buf[startOff:end]...) } } // 2. 续块链 (共享扩展页): [SchemaFragHdr 8B][payload] for pid, off := extPage, extOff; pid != 0; { fb := make([]byte, PageSize) if err := handle.ReadPage(pid, fb); err != nil { break } if int(off)+schemaFragHdrSize > len(fb) { break } frag := readSchemaFragHdr(fb, int(off)) start := int(off) + schemaFragHdrSize end := start + int(frag.DataLen) if end > len(fb) { break } data = append(data, fb[start:end]...) pid, off = frag.NextPage, frag.NextOff } if len(data) < 2 { return 0, nil, nil } pos := 0 activeVer := data[pos] pos++ masterCount := int(data[pos]) pos++ // 读取 master fields: [type(1B)][flag(1B)][nameLen(1B)][name...] // flag 是列级标志 (删除/可空/唯一 + decimal 的 scale), 见 types.FieldInfo.Flag。 // 语义变了但字节位置与顺序不变: 必须与 serializeSchema 严格对照。 var masterFields []types.FieldInfo for i := 0; i < masterCount && pos+3 <= len(data); i++ { typ := types.FieldType(data[pos]) flag := data[pos+1] nameLen := int(data[pos+2]) pos += 3 if pos+nameLen > len(data) { break } name := make([]byte, nameLen) copy(name, data[pos:pos+nameLen]) pos += nameLen masterFields = append(masterFields, types.FieldInfo{FieldType: typ, FieldName: name, Flag: flag}) } // 读取版本定义 var versions []SchemaVersion if pos < len(data) { verCount := int(data[pos]) pos++ for i := 0; i < verCount && pos < len(data); i++ { verNo := data[pos] pos++ if pos >= len(data) { break } fieldCount := int(data[pos]) pos++ indices := make([]byte, fieldCount) if pos+fieldCount <= len(data) { copy(indices, data[pos:pos+fieldCount]) pos += fieldCount } versions = append(versions, SchemaVersion{Version: verNo, FieldIndices: indices}) } } return activeVer, masterFields, versions } type Table struct { info *TableInfo Field []types.FieldInfo // master registry (所有字段,含已删除,删除标记见 types.FlagDeleted) handle page.HandleDb indexMeta *IndexMetaPage tablePageID uint32 // 表ID tableStartOffset uint32 // 表所在页的偏移 // schema 续块所在的「全库共享扩展页」分配器 (由 TablePage 注入, 各表同一实例) schemaExt *SchemaExtAllocator // schema 版本管理 activeVersion byte versions []SchemaVersion // 写操作通知回调 (防抖自动提交) onWrite func() // 自增主键游标 (内存态, 详见 AllocPKID/ensureNextPK): // 不能再现算 TotalRows+1 —— 删除会让行数回退, 编号随之回退并撞上存活的 pkID。 nextPK uint64 nextPKInit bool pendingPK uint64 // AllocPKID 刚预留、等待 InsertRowWithID 消费的号 hasPendingPK bool } // CreateIndex 建二级索引。 // // 这里先校验分量列能不能做键, 再交给 IndexMetaPage 建 —— 拆成两层是因为 // IndexMetaPage 只拿得到索引自己的元信息, 看不到表的字段类型: // - 分量列不存在 → ErrFieldNotFound; // - 分量是动态列 → ErrIndexDynamicField。动态列在行内只存 6B 堆引用, 值 != 引用, // 按值查找永远不可能命中; 建出来既查不到也不会被查询侧选中 (buildKeyLayout 会跳过), // 只会白占空间、白写。拦在建的这一步, 而不是等用到才发现; // - 复合索引 (IndexTypeCompose) 的分量宽度不是 8 字节 → ErrIndexComposeWidth。 // ComposeEntry 把每个分量写死成 8 字节 (EntryLength = 8*n+8, Compare 里 // offset := i*8 后按 Uint64 读), 而拼键侧 (extractIndexKey) 是按分量的真实宽度拼的。 // 两者对不上时条目长度与键长度不一致, Compare 会读到相邻分量的字节 —— 排序和查找 // 会稳定地给出错误结果, 且不报错。这不是新引入的问题 (16byte 字段今天就对不上), // 但新类型会让它更容易被踩到, 所以在建立时就拒绝, 而不是让它静默错位。 // 需要非 8 字节分量请用 B+ 树/哈希索引 (按真实宽度拼键, 无此限制)。 // // unique 为可选 (只取第一个值), 见 IndexMetaPage.CreateIndex: 传 true 建的是唯一索引, // 同一索引键只允许一行; 任一分量为 NULL 的行不进该索引, 因此多个 NULL 天然共存。 // 唯一约束在写入路径 (InsertRow / UpdateByKey) 上校验, 违反时返回 ErrDuplicatedKey。 func (table *Table) CreateIndex(idxName string, typ page.IndexType, fields []byte, unique ...bool) (*IndexMeta, error) { for i, fi := range fields { if int(fi) >= len(table.Field) { return nil, fmt.Errorf("%w: 索引 %q 的第 %d 个分量", ErrFieldNotFound, idxName, i+1) } ft := table.Field[fi].FieldType if types.IsDynamic(ft) { return nil, fmt.Errorf("%w (索引 %q 的第 %d 个分量)", ErrIndexDynamicField, idxName, i+1) } if typ == page.IndexTypeCompose { if w := table.Field[fi].Width(); w != 8 { return nil, fmt.Errorf("%w (索引 %q 的第 %d 个分量是 %s, 宽度 %d)", ErrIndexComposeWidth, idxName, i+1, types.TypeNameOf(ft), w) } } } m, err := table.indexMeta.CreateIndex(idxName, typ, fields, unique...) if err != nil { return nil, err } // 回填存量行。 // 旧实现只建元数据, 索引里一条记录都没有: 建索引之前就存在的行永远查不到, // 而引擎又没有公开的"重建全部二级索引"接口 —— 数据在、索引空, 是最难排查的 // 一类不一致。建索引这一步必须自己把存量行灌进去。 if err := table.backfillIndex(m); err != nil { // 回填失败不能留下"半个索引": 元数据还在但内容不全, 比没有索引更危险 // (查询会选中它, 于是稳定地查不到行)。摘掉元数据, 让错误显式冒出来。 // 走 table.DropIndex 而不是 indexMeta.DropIndex: 后者只软删元数据, 会把 // 回填到一半的树页留成孤儿页。 _ = table.DropIndex(idxName) return nil, err } return m, nil } // backfillIndex 把表里已有的行灌进一个刚建好的二级索引。 // // 与写入侧共用 extractIndexKey + 处理器 Insert, 因此: // - 键编码与后续单条插入完全一致, 不会出现"回填进去了却查不到"的错位; // - 老行 (该列在其自身的 schema 版本里还不存在, 例如 AddField 之前插入的行) // 自动跳过, 与"单条插入时缺失列不落索引"的语义保持一致; // - 动态列在 CreateIndex 已被拒绝, 这里不必再判。 // // 行存储索引 (主键/时序) 不在此处理: 它们的键就是 pkID, 行数据本就由写入路径维护。 func (table *Table) backfillIndex(m *IndexMeta) error { if m == nil || indexStoresRows(m) { return nil } primMeta, primHandler, ok := table.indexMeta.rowStoreMeta() if !ok || primMeta == nil || primHandler == nil { return nil // 表里没有承载行的索引, 也就没有存量行 } // 收集 → 排序 → 批量建树。 // 不能逐条 handler.Insert: 那是 n 次 O(log n) 的树写放大, 千万行级别慢到 // 不可接受; 索引重建本来就有 O(n) 的批量路径, 这里直接复用。 var entries [][]byte for _, dpID := range primHandler.GetDataPageIDs(table.handle, primMeta.EntryPage) { for _, storeRow := range primHandler.ReadDataPageRows(table.handle, dpID) { if len(storeRow) < 8 { continue } secKey := extractIndexKey(storeRow[8:], m, table.Field, table.activeVersion, table.versions) if secKey == nil { continue // 该行没有这个键 (列不在它的 schema 版本里) } entry := make([]byte, len(secKey)+8) copy(entry, secKey) // 条目尾部是 pkID (8B BE), 与 rebuildIndexes 的二级条目同一布局 binary.BigEndian.PutUint64(entry[len(secKey):], binary.BigEndian.Uint64(storeRow[:8])) entries = append(entries, entry) } } if len(entries) == 0 { // 没有任何存量行进这个索引 → 保持空树 (EntryPage==0), 后续插入照常开根 return nil } sort.SliceStable(entries, func(i, j int) bool { return compareBytes(entries[i][:len(entries[i])-8], entries[j][:len(entries[j])-8]) < 0 }) // 唯一索引进来了要顺手验一遍存量数据: 库里本来就有重复值时, 这个约束是【建不出来】的。 // 硬建下去只会得到一个"违反自身约束"的索引 (同一键挂着两行), 之后点查可能返回其中 // 任意一行, 而且从索引上完全看不出它已经坏了。宁可在建索引这一步报错, 由调用方决定 // 是清理数据还是改用非唯一索引。排序后重复键必然相邻, 一次线性扫描即可。 if m.Unique() { for i := 1; i < len(entries); i++ { if compareBytes(entries[i-1][:len(entries[i-1])-8], entries[i][:len(entries[i])-8]) == 0 { return fmt.Errorf("%w: 索引 %q 的存量数据中已存在重复键 (pkID %d 与 %d), 无法建成唯一索引", ErrDuplicatedKey, util.BytesToString(m.IndexName[:]), binary.BigEndian.Uint64(entries[i-1][len(entries[i-1])-8:]), binary.BigEndian.Uint64(entries[i][len(entries[i])-8:])) } } } if err := buildSecondaryFromEntries(table.handle, m, entries); err != nil { return err } table.indexMeta.saveMeta(m) table.indexMeta.InvalidateRowCache() return nil } func (table *Table) DropIndex(idx string) error { // DROP INDEX 必须把整棵索引树还给空闲链。 // 旧实现只把元数据打上软删除标记 (Flag|=0x80) 并从 metas 摘掉: 根指针一丢, 整棵树 // (内部节点 + 叶子) 就既不可达、又不在空闲链上 —— 变成永久孤儿页, 文件只涨不缩。 // 实测 20 万行的一棵二级索引约 197 页; bench_10m 里 9.9M 行的 Dept 索引是数万页, // 正是那批孤儿页的主因。 // 注意: indexMeta.DropIndex 会用 append 挪动 metas 元素, 之后 &metas[i] 就失效了, // 所以必须在摘除之前把 IndexType / EntryPage 快照出来。 var itype page.IndexType var rootPID uint32 if m := table.indexMeta.findIndexMetaByName(idx); m != nil { itype, rootPID = m.IndexType, m.EntryPage } if err := table.indexMeta.DropIndex(idx); err != nil { return err } // 旧结构此刻已不可达 (元数据已摘), 归还它的全部页。 releaseIndexPages(table, itype, rootPID) return nil } // BuildIndexKey 按索引定义, 把各分量值编码成索引键 (与写入侧 extractIndexKey 同一编码)。 // // 复合索引的键是各分量定长拼接, 外部无法凭空构造 —— 因此点查/删除/更新复合索引 // (SearchByIndex / DeleteRow / UpdateRow) 都要先经这里把值编成键。 // values 的顺序与建索引时给的 fieldIDs 顺序一致, 个数必须相等。 func (table *Table) BuildIndexKey(idxName string, values ...interface{}) ([]byte, error) { m := table.indexMeta.findIndexMetaByName(idxName) if m == nil { return nil, ErrIndexNotFound } n := int(m.FieldCnt) if n != len(values) { return nil, fmt.Errorf("索引 %q 需要 %d 个分量值, 实际给了 %d 个", idxName, n, len(values)) } key := make([]byte, 0, n*8) for k := 0; k < n; k++ { fi := int(m.FieldIDs[k]) if fi >= len(table.Field) { return nil, ErrFieldNotFound } ft := table.Field[fi].FieldType if table.Field[fi].IsDropped() { return nil, fmt.Errorf("索引 %q 的第 %d 个分量列已被删除", idxName, k+1) } if types.IsDynamic(ft) { return nil, fmt.Errorf("索引 %q 的第 %d 个分量是动态列, 不能作为索引键", idxName, k+1) } enc, err := encodeIndexKeySafeWithParam(values[k], ft, table.fieldParam(fi)) if err != nil { return nil, fmt.Errorf("索引 %q 的第 %d 个分量: %w", idxName, k+1, err) } if want := int(table.Field[fi].Width()); len(enc) != want { return nil, fmt.Errorf("索引 %q 的第 %d 个分量: 编码 %d 字节, 列宽 %d 字节", idxName, k+1, len(enc), want) } key = append(key, enc...) } return key, nil } // TotalRows 返回表的总行数 func (table *Table) TotalRows() uint64 { return table.info.TotalRows } // TablePageID 返回表页 ID (调试用) func (table *Table) TablePageID() uint32 { return table.tablePageID } // TableStartOffset 返回表信息在页中的偏移 (调试用) func (table *Table) TableStartOffset() uint32 { return table.tableStartOffset } // IndexMeta 返回索引元数据页 (调试用) func (table *Table) IndexMeta() *IndexMetaPage { return table.indexMeta } // SetOnWrite 设置写操作通知回调 (防抖自动提交) func (table *Table) SetOnWrite(fn func()) { table.onWrite = fn } // findFieldIndex 查找字段在 master registry 中的索引 func (table *Table) findFieldIndex(name string) int { for i, field := range table.Field { if string(field.FieldName) == name { return i } } return -1 } // fieldWidth 取某列的行内宽度 (字节) —— 引擎内所有行偏移计算的唯一入口。 // // 为什么不能直接 types.GetSize(f.FieldType): 字符串列的行内宽度由【列自己声明】 // (Flag 低 5 位的宽度码, 上限 types.MaxInlineColumnWidth), 只看类型会一律算成 256, // 于是该列之后的所有列都从错位偏移解码。这里统一经 FieldInfo.Width()。 // // 返回 0 表示索引越界或列级参数非法 —— 调用方必须当错误处理: 0 宽度会让整行错位。 func (table *Table) fieldWidth(masterIdx int) uint16 { if masterIdx < 0 || masterIdx >= len(table.Field) { return 0 } return table.Field[masterIdx].Width() } // MaxPhysicalRowData 单行 rowData 的物理上限 (字节) —— 一行必须能装进一个 DataPage。 // // 16384 (页) - 40 (DataPage 头) - 4 (行长度前缀) - 8 (storeRow 里的 pkID) = 16332 // // 它与建列闸门 types.MaxRowDataSize (8171, 一页两行) 是两件事: // - MaxRowDataSize 是设计政策, 在 CreateTable / AddField 处执行, 保证一页至少装两行; // 它卡的是【整行占用】= 4 + 8 + 这里的 rowData, 所以比这道物理墙紧得多 (8159 / 16332); // - MaxPhysicalRowData 是物理墙, 在写入时兜底 —— 超过它的行字节流会写坏 DataPage, // 必须有第二道网拦住"建列闸门之前的旧表"与"schema 被外部改坏"这两种情况。 const MaxPhysicalRowData = int(PageSize) - int(page.DataPageHdrSize) - 4 - 8 // validateFieldsForSchema 校验一组列定义能否构成合法 schema: // 列名长度可落盘 + 列级参数自洽 + 行宽不超建列闸门。 // // 校验落在 core 而不是只留在 ORM / migrate: schema 也能从 SQL 或低层 API 直接建出来, // 只有拦在真正写 schema 的地方才拦得住。 func validateFieldsForSchema(fields []types.FieldInfo) error { for _, f := range fields { // 列名长度: schema 里是 [nameLen(1B)][name...] (见 serializeSchema / readSchema)。 // 长度为 0 或 >255 都不能落盘 —— 0 会让解析侧把下一个字段的类型字节当名字, // >255 会让 nameLen 截断并让其后所有字段整体错位。都不是"名字有瑕疵", 是整表错乱。 if len(f.FieldName) == 0 { return fmt.Errorf("%w: 列名长度为 0 (schema 里列名长度是 1 字节, 空名字无法落盘)", types.ErrValueRange) } if len(f.FieldName) > FieldNameSize { return fmt.Errorf("%w: 列名 %q 有 %d 字节, 上限 %d 字节 "+ "(schema 里列名长度是 1 字节, 超长会截断并让后续列整体错位)", types.ErrValueRange, f.FieldName, len(f.FieldName), FieldNameSize) } if err := types.ValidateColumnParam(f.FieldType, f.Param()); err != nil { return fmt.Errorf("列 %q: %w", f.FieldName, err) } } return types.CheckRowSize(fields) } // nextSchemaVersion 返回下一个可用的 schema 版本号。 // // schemaVer 是每行行首的 1 字节 (getVersionedOffset / rowDataSizeForVersion 都按它取版本), // 版本条数也是 1 字节落盘 (serializeSchema 的 verCount)。到 0xFF 再自增就会回绕成 0: // 0 不是任何已知版本, getVersion 返回 nil → 该行按"未知版本"解析, NULL 位图取不到, // 所有列静默读成 0 / NULL。宁可在演进这一步拒绝, 让用户重建表。 // // 每次 AddField / DropField 都会新增一版, 因此这道闸门也限定了"一张表的 schema // 最多能演进多少次"。 func (table *Table) nextSchemaVersion() (byte, error) { if table.activeVersion >= 0xFF || len(table.versions) >= 0xFF { return 0, fmt.Errorf("schema 版本数已达上限 %d (activeVer=%d, 已存 %d 版): "+ "版本号是行首 1 字节, 再演进会回绕并让旧行解析错位; 请重建该表", 0xFF, table.activeVersion, len(table.versions)) } return table.activeVersion + 1, nil } // getVersion 获取指定版本的 schema 定义 func (table *Table) getVersion(ver byte) *SchemaVersion { for i := range table.versions { if table.versions[i].Version == ver { return &table.versions[i] } } return nil } // getVersionedOffset 计算某行中指定 master 字段索引在行数据中的偏移。 // // 行布局: [schemaVer 1B] [字段区...] [NULL 位图 ⌈n/8⌉ B] // 位图长度按【行自身的 schemaVer】算 (n = 该版本 FieldIndices 长度), 不能取当前字段数。 // // 位图【放在行尾】而不是 schemaVer 之后, 是为了让字段区起点恒为偏移 1: // 时序索引按固定偏移 9 (== [pkID 8B][schemaVer 1B]) 读首列当时间键 // (见 DB/types.go 的 modelInfo 与 core/index 的 timeRowInRange / FindRowByIndexKey), // 位图若前插会把首列整体后移 ⌈n/8⌉ 字节, 时序键读取全错 —— "行写得进却 Load 不到"。 // 放行尾则字段偏移与旧格式完全一致, 这些固定偏移读取器无需感知位图。 // // 字段为 NULL 时返回 false。把 NULL 判定下沉到这里, 是因为"定位偏移"是所有读取路径 // (7 个条件类 + 更新时摘旧堆块) 的唯一入口, 各调用方再各判一次必然漏: // - 条件匹配: NULL 不匹配任何比较 (SQL 三值逻辑)。若按全零字节比, `x = 0` 会命中 // NULL 行、`x < 1` 也会命中 —— 结果看着"有数据"却全是错的。 // - 更新路径: 旧值为 NULL 时引用槽是全零, 本就没有堆块要摘。 func (table *Table) getVersionedOffset(rowData []byte, masterFieldIdx int) (uint16, bool) { if len(rowData) < 1 { return 0, false } ver := rowData[0] sv := table.getVersion(ver) if sv == nil { return 0, false } bitmap, ok := table.versionedNullBitmap(rowData, ver) if !ok { return 0, false } offset := uint16(1) // 跳过 schemaVer; 位图在行尾, 不影响字段起点 for i, idx := range sv.FieldIndices { if int(idx) == masterFieldIdx { if types.NullBitSet(bitmap, i) { return 0, false // NULL: 不参与比较, 也没有堆块 } return offset, true } offset += table.Field[idx].Width() } return 0, false } // versionedNullBitmap 取出行尾的 NULL 位图切片 (长度按该行自身的 schemaVer 算)。 // // 行布局: [schemaVer 1B] [字段区...] [NULL 位图 ⌈n/8⌉ B] // 位图位置 = 该版本行总长 - ⌈n/8⌉。用【版本算出的总长】而不是 len(rowData) 定位: // 行存储的原地更新允许把新行写进旧行的槽位 (剩余字节清零), 万一读到带尾随零填充的 // 行, 按 len(rowData) 取尾会取到零填充而不是真正的位图; 按版本总长取则始终精确。 func (table *Table) versionedNullBitmap(rowData []byte, ver byte) ([]byte, bool) { sv := table.getVersion(ver) if sv == nil { return nil, false } bitmapLen := types.NullBitmapLen(len(sv.FieldIndices)) rowSize := table.rowDataSizeForVersion(ver) if len(rowData) < rowSize { return nil, false } return rowData[rowSize-bitmapLen : rowSize], true } // getActiveFieldTypes 返回当前活跃版本的字段类型列表 (不含已删除) func (table *Table) getActiveFieldTypes() []types.FieldInfo { sv := table.getVersion(table.activeVersion) if sv == nil { return nil } fields := make([]types.FieldInfo, len(sv.FieldIndices)) for i, idx := range sv.FieldIndices { fields[i] = table.Field[idx] } return fields } // calcRowDataSize 计算当前活跃版本的行数据大小 (含 schemaVer 1B) func (table *Table) calcRowDataSize() int { return table.rowDataSizeForVersion(table.activeVersion) } // rowDataSizeForVersion 计算指定 schema 版本的行数据大小 // (含 schemaVer 1B 与该版本字段数对应的 NULL 位图; 位图在行尾) func (table *Table) rowDataSizeForVersion(ver byte) int { size := 1 // schemaVer sv := table.getVersion(ver) if sv != nil { size += types.NullBitmapLen(len(sv.FieldIndices)) // NULL 位图 (行尾) for _, idx := range sv.FieldIndices { size += int(table.Field[idx].Width()) } } return size } // maxRowDataSize 返回所有已知 schema 版本中最大的行数据大小。 // // 给"按行分配缓冲"的调用方使用 (如删除路径的行复用池): info.RowSize 只反映最近 // 一次落盘时的 schema, AddField/DropField 之后会偏小, 沿用它会 slice 越界 panic。 func (table *Table) maxRowDataSize() int { maxSize := table.rowDataSizeForVersion(table.activeVersion) for i := range table.versions { if n := table.rowDataSizeForVersion(table.versions[i].Version); n > maxSize { maxSize = n } } return maxSize } // syncRowSize 让 info.RowSize 反映所有 schema 版本中最宽的一行 // (语义同 types.CalcRowSize: Σ 字段字节数, 不含 schemaVer、NULL 位图与 pkID 前缀)。 // 仅在 schema 变更时调用。 func (table *Table) syncRowSize() { // 前缀 = schemaVer(1B) + 该版本的 NULL 位图。位图长度按活跃版本算 —— RowSize 本就 // 只是"字段宽度之和"的估计值 (删除/分页路径都明确不用它, 见 deleter.go 里的说明), // 不必为跨版本差一格去逐版本精确。 prefix := 1 if sv := table.getVersion(table.activeVersion); sv != nil { prefix += types.NullBitmapLen(len(sv.FieldIndices)) } if size := table.maxRowDataSize() - prefix; size > 0 && size <= 0xFFFF { table.info.RowSize = uint16(size) } } // pickVersionForUpdate 决定更新后按哪一版 schema 落盘。 // // 惰性演进语义: // - 本次要写的字段在旧行自身的版本里都存在 → 保持旧版本。行长不变, 可原地更新, // 不会因为"只改了一个老字段"而无谓地把行升级并搬迁。 // - values 触及了旧版本没有的字段 (AddField 之后新增的) → 升级到当前版本; // 此时行长会变化, 由索引层负责"页内重建 / 换页"。 func (table *Table) pickVersionForUpdate(oldRowData []byte, values []types.FieldValue) byte { if len(oldRowData) < 1 { return table.activeVersion } oldVer := oldRowData[0] if oldVer == table.activeVersion { return oldVer } sv := table.getVersion(oldVer) if sv == nil { // 旧版本元信息缺失, 只能按当前版本重写 return table.activeVersion } for _, fv := range values { idx := table.findFieldIndex(string(fv.FieldName)) if idx < 0 { return table.activeVersion } inOldVer := false for _, i := range sv.FieldIndices { if int(i) == idx { inOldVer = true break } } if !inOldVer { return table.activeVersion } } return oldVer } // maxCompareInlineSize 字段比较时使用的栈缓冲上界 == 最宽的行内定长列。 // // 取自 types.MaxInlineColumnWidth 而不是写死 256: 字符串列可以用宽度码声明到 2048 字节, // 缓冲若还停在 256, 宽字符串列的每次比较都会走堆分配。 const maxCompareInlineSize = types.MaxInlineColumnWidth // ======================== 行内字段比较 ======================== // // 三个比较函数都经由 compareFieldBytes 实现, 也就是"把条件值编码成与行内同源的字节, // 再按字节比较"。这样做的理由: // - 行内字节与索引键字节本就同源 (都出自 types.EncodeValue), 于是行级过滤与索引 // 范围扫描必然给出同一个结论, 不会出现"索引选出 5 行、过滤后剩 0 行"的自相矛盾; // - 新增类型不必再回来改这三个函数 (以前每个类型要在这里各写 3 遍, 漏改一处就是静默漏行)。 // // 与旧的"解码成 Go 值再比"相比, 唯一的行为差异是 NaN: 按字节比时 NaN == NaN 成立, // 而 float 的 == 不成立。索引键本来就是按字节比的, 统一到字节序反而消除了 // "全表扫和索引给出不同答案"的隐患。 // compareFieldBytes 比较行内字段与给定值, 返回 (cmp, ok); ok=false 表示无法比较。 // // ct 必须是【列的实际存储类型 + 列级参数】(调用方经 compareColTypeFor 取, 与索引路径 // 编键同源), 否则编码出来的字节与行内不同源, 比较结果没有意义。 // ok=false 的来源: 字段越界、动态列解引用失败、值无法按该类型编码。 // 前两种按"不匹配"处理是正确的; 第三种是调用方 bug —— 索引路径会显式报错 // (见 encodeIndexKeySafe), 行级过滤按不匹配处理, 至少不会污染数据。 func (table *Table) compareFieldBytes(row []byte, offset uint16, ct colType, value interface{}) (int, bool) { if types.IsDynamic(ct.typ) { if int(offset)+types.DynamicRefSize > len(row) { return 0, false } pageID := binary.BigEndian.Uint32(row[offset : offset+4]) offInPage := binary.BigEndian.Uint16(row[offset+4 : offset+6]) stored, err := table.heapRead(pageID, offInPage) if err != nil { return 0, false } switch v := value.(type) { case []byte: return bytes.Compare(stored, v), true case string: return bytes.Compare(stored, []byte(v)), true } return 0, false } size := int(ct.width()) if size == 0 || int(offset)+size > len(row) { return 0, false } stored := row[offset : int(offset)+size] // decimal 的 scale 存在行内, 条件值的 scale 可能与行内不同 (1.5 与 1.50 的系数 // 分别是 15 和 150), 系数直接 memcmp 会得出错误结论 → 走数值比较。 if ct.typ == types.FieldType_Decimal { return table.compareDecimalBytes(stored, value) } // 编码到栈缓冲再比较 (最宽列 2048 字节; 更宽的类型退化为堆分配, 不 panic) var stack [maxCompareInlineSize]byte var buf []byte if size <= len(stack) { buf = stack[:size] } else { buf = make([]byte, size) } // param 必须一起传: 字符串列的宽度码决定 EncodeValue 期望的 buf 长度, // 传 0 会让"按类型默认 256 编"与"按声明 2048 存"对不上 → 该列静默全不匹配。 if err := types.EncodeValue(ct.typ, ct.param, value, buf); err != nil { return 0, false } return bytes.Compare(stored, buf), true } // compareDecimalBytes 比较行内 decimal 字节与给定值。 // // 同 scale (同一列的常态) → 直接字节比较, 与索引键行为一致; // 不同 scale (条件值写成 1.5 而列是 DECIMAL(18,2)) → 退回数值比较, 保证语义正确。 func (table *Table) compareDecimalBytes(stored []byte, value interface{}) (int, bool) { d, err := types.DecimalFromValue(value) if err != nil { return 0, false } if d.Scale() == types.DecimalScaleOfBytes(stored) { var buf [types.DecimalSize]byte if err := types.EncodeValue(types.FieldType_Decimal, byte(d.Scale()), d, buf[:]); err != nil { return 0, false } return bytes.Compare(stored, buf[:]), true } return types.DecimalFromBytes(stored).Cmp(d), true } // colType 一列"编码/比较所需的全部类型信息": 类型值 + 列级参数 (scale / 宽度码)。 // // 打包成一个值传递, 而不是把 typ 与 param 拆成两个形参: 两者必须一起走 —— 只传类型 // 会出现"按 256 字节编、按 2048 字节存"这类不一致, 而它表现为整列静默不匹配或整行 // 错位, 都不是编译错误。打包后"忘了带参数"这件事在签名上就写不出来。 type colType struct { typ types.FieldType param byte } // width 该列的行内宽度 (字节); 0 表示参数非法。 func (c colType) width() uint16 { return types.FieldSize(c.typ, c.param) } // compareColTypeFor 取出行级过滤比较要用的列信息 —— 以【列的实际存储类型与参数】为准。 // // 为什么不能沿用条件里声明的 Type: // - 索引路径编键用的是列定义 (见 query.go buildKeyLayout / planIndex: // q.table.Field[..].FieldType 与 fieldParam), 行级过滤若用声明类型, 两条路径就会 // 分叉: 同一列带索引时"声明错类型"仍能命中 (索引键按列定义编), 不带索引时却按 // 声明类型编出另一种字节 → 静默返回 0 行, 看起来像数据不存在。 // - 声明类型因此降级为"值怎么从 interface{} 取出来"的提示: EncodeValue 按 Go // 值的 kind 分派, 本身并不依赖它。 // // 列级参数 (字符串宽度码) 同理必须一起取: 宽度决定了"行内那几字节从哪切、切多长", // 与是否走索引无关。 // // 删除标记已迁到 FieldInfo.Flag, FieldType 本身不再混入状态位, 因此这里直接返回 // 即可 —— 旧实现在此清 0x80, 留着标记位会让 IsDynamic 查不到注册项: 动态列会被 // 当成定长字段, 拿 6 字节堆引用去和值做字节比较。 // // 拿不到字段时返回零值 (未注册类型 + 参数 0), compareFieldBytes 判 width()==0 后按 // 不匹配处理 —— 调用方已先判过 fieldIdx < 0, 这里只是兜底。 func (table *Table) compareColTypeFor(fieldIdx int) colType { if fieldIdx < 0 || fieldIdx >= len(table.Field) { return colType{} } return colType{table.Field[fieldIdx].FieldType, table.Field[fieldIdx].Param()} } // compareValue 比较字段值是否相等 func (table *Table) compareValue(row []byte, offset uint16, ct colType, value interface{}) bool { c, ok := table.compareFieldBytes(row, offset, ct, value) return ok && c == 0 } // compareGreater 比较字段值是否大于给定值 func (table *Table) compareGreater(row []byte, offset uint16, ct colType, value interface{}) bool { c, ok := table.compareFieldBytes(row, offset, ct, value) return ok && c > 0 } // compareLess 比较字段值是否小于给定值 func (table *Table) compareLess(row []byte, offset uint16, ct colType, value interface{}) bool { c, ok := table.compareFieldBytes(row, offset, ct, value) return ok && c < 0 } // compareGreaterOrEqual 比较字段值是否大于等于给定值 func (table *Table) compareGreaterOrEqual(row []byte, offset uint16, ct colType, value interface{}) bool { return table.compareGreater(row, offset, ct, value) || table.compareValue(row, offset, ct, value) } // compareLessOrEqual 比较字段值是否小于等于给定值 func (table *Table) compareLessOrEqual(row []byte, offset uint16, ct colType, value interface{}) bool { return table.compareLess(row, offset, ct, value) || table.compareValue(row, offset, ct, value) } func (table *Table) GetFieldCount() byte { return table.info.FieldCount } func (table *Table) GetActiveFieldCount() byte { return table.info.ActiveFieldCount } // GetActiveFieldNames 返回当前活跃版本中包含的所有字段名 (不含已删除) func (table *Table) GetActiveFieldNames() []string { sv := table.getVersion(table.activeVersion) if sv == nil { return nil } names := make([]string, 0, len(sv.FieldIndices)) for _, idx := range sv.FieldIndices { if table.Field[idx].IsDropped() { continue // 跳过已删除 } names = append(names, string(table.Field[idx].FieldName)) } return names } // GetActiveFieldType 返回指定字段的 FieldType (基于 master registry) func (table *Table) GetActiveFieldType(name string) (types.FieldType, bool) { for _, f := range table.Field { if string(f.FieldName) == name && !f.IsDropped() { return f.FieldType, true } } return 0, false } // GetActiveFieldFlag 返回指定字段的列级标志 (含 Decimal 的 scale 与可空位)。 // // 与 GetActiveFieldType 配对: 类型一致但 scale 不一致是"同列不同 scale"这种会被 // 静默破坏保序前提的情况, 调用方 (ORM 重开表时) 必须能读到它来做一致性校验。 func (table *Table) GetActiveFieldFlag(name string) (byte, bool) { for i := range table.Field { f := &table.Field[i] if string(f.FieldName) == name && !f.IsDropped() { return f.Flag, true } } return 0, false } func (table *Table) GetFieldAllocateSize() uint16 { return table.info.FieldAllocateSize } func (table *Table) GetFirstData() uint32 { return table.info.FirstData } // GetSchemaExtRef 返回本表首个 schema 续块的位置 (pageID, off); pageID == 0 表示无续块 func (table *Table) GetSchemaExtRef() (uint32, uint16) { return table.info.ExtPage, table.info.ExtOff } func (table *Table) GetFields() []types.FieldInfo { return table.Field } func (table *Table) findFieldByName(name []byte) *types.FieldInfo { target := util.BytesToString(name) for i := range table.Field { if util.BytesToString(table.Field[i].FieldName) == target { return &table.Field[i] } } return nil } // serializeSchema 将当前 schema 序列化为字节流 // // master field 每项: [type(1B)][flag(1B)][nameLen(1B)][name...] // flag 落盘是必须的: decimal 列的 scale 一旦丢失, 读取侧就只能信任行内的 scale, // 于是"同一列出现两种 scale"这种破坏保序的情况再也无法被发现。删除/可空两个状态位 // 同样必须随 schema 落盘, 否则重开库后被 DropField 的列会悄悄"复活"。 func (table *Table) serializeSchema() []byte { var data []byte data = append(data, table.activeVersion) data = append(data, byte(len(table.Field))) for _, f := range table.Field { data = append(data, byte(f.FieldType)) data = append(data, f.Flag) data = append(data, byte(len(f.FieldName))) data = append(data, f.FieldName...) } data = append(data, byte(len(table.versions))) for _, sv := range table.versions { data = append(data, sv.Version) data = append(data, byte(len(sv.FieldIndices))) data = append(data, sv.FieldIndices...) } return data } // writeSchema 整条重写本表的 schema 定义 // // 布局: // 1. 内联块 —— 表页内, 紧跟 TableInfo, 固定 FieldAllocateSize 字节, **无跳转槽**。 // 建表时按 len(serializeSchema()) 精确分配 (上限 MaxInlineSchemaSize)。 // 2. 续块 —— schema 超出内联块的部分, 写入「全库共享」的 schema 扩展页, // 每块格式 [SchemaFragHdr 8B][payload], 多块由 hdr.NextPage/NextOff 串成链。 // 本表首个续块的位置记录在 TableInfo.ExtPage/ExtOff。 // // 续块只追加、不单独释放: 每次都是整条重写, 旧续块立刻成为垃圾, 由 // SchemaExtAllocator 在尾页放不下时做「满页压缩重排」统一回收。因此这里 // 不再需要任何引用计数 —— 这也正是旧实现最容易出错的地方。 func (table *Table) writeSchema() error { data := table.serializeSchema() alloc := int(table.info.FieldAllocateSize) // 内联块容量 (可能大于 schema 实际长度) inline := len(data) if inline > alloc { inline = alloc // 容错: schema 超出内联块, 余下部分走续块 } rest := data[inline:] // 1. 先分配续块。可能触发压缩重排 —— 那会改写(可能同页的)其他表的 TableInfo, // 所以内联块的写入必须放到分配之后再做, 否则会拿旧页缓冲覆盖掉这些更新。 var frags []schemaFrag if len(rest) > 0 { if table.schemaExt == nil { return ErrFieldSpaceNotEnough } var err error frags, err = table.schemaExt.AllocChain(len(rest)) if err != nil { return err } } // 2. 写续块 if len(frags) > 0 { if err := table.writeFrags(frags, rest); err != nil { return err } } // 3. 写内联块 (重新读页, 见上面第 1 步的说明) buf := make([]byte, PageSize) if err := table.handle.ReadPage(table.tablePageID, buf); err != nil { return err } start := int(table.tableStartOffset + uint32(unsafe.Sizeof(*table.info))) end := start + alloc if end > len(buf) { return ErrFieldSpaceNotEnough } // 清零整块(alloc 字节): 槽位可能大于 schema 实际长度(复用空洞/预分配), // 多出来的部分是填充, 必须清零, 防止旧表的残留字节被后续误读 for i := start; i < end; i++ { buf[i] = 0 } copy(buf[start:end], data[:inline]) if err := table.handle.SavePage(table.tablePageID, buf); err != nil { return err } // 4. 记录本表首个续块的位置 if len(frags) > 0 { table.info.ExtPage = frags[0].PageID table.info.ExtOff = uint16(frags[0].Off) } else { table.info.ExtPage = 0 table.info.ExtOff = 0 } return nil } // writeSchemaExt 把本表 schema 的续块部分写进指定的扩展页分配器, 并落盘 TableInfo // 专供 SchemaExtAllocator.Compact 压缩重排时调用。 func (table *Table) writeSchemaExt(alloc *SchemaExtAllocator) error { data := table.serializeSchema() inline := int(table.info.FieldAllocateSize) if inline > len(data) { inline = len(data) } rest := data[inline:] if len(rest) == 0 { table.info.ExtPage = 0 table.info.ExtOff = 0 table.saveTableInfo() return nil } frags, err := alloc.AllocChain(len(rest)) if err != nil { return err } if err := table.writeFrags(frags, rest); err != nil { return err } table.info.ExtPage = frags[0].PageID table.info.ExtOff = uint16(frags[0].Off) table.saveTableInfo() return nil } // writeFrags 把 rest 按 frags 描述的容量逐块写入扩展页, 并串好续块链 func (table *Table) writeFrags(frags []schemaFrag, rest []byte) error { written := 0 for i := range frags { f := frags[i] buf := make([]byte, PageSize) if err := table.handle.ReadPage(f.PageID, buf); err != nil { return err } h := SchemaFragHdr{DataLen: f.Len} if i+1 < len(frags) { h.NextPage = frags[i+1].PageID h.NextOff = uint16(frags[i+1].Off) } putSchemaFragHdr(buf, int(f.Off), h) copy(buf[int(f.Off)+schemaFragHdrSize:], rest[written:written+int(f.Len)]) if err := table.handle.SavePage(f.PageID, buf); err != nil { return err } written += int(f.Len) } return nil } // checkProspectiveRowSize 预演"把 newField 加进当前活跃字段集合之后"的行宽。 // // 加列只会让行变宽, 而超宽的行写不进 DataPage (见 serializeRowInternal 的写行闸门), // 所以必须在建列这一步就拒绝: 否则这张表从加列成功的那一刻起, 一条也写不进去 —— // 而且是插数据时才暴露 (而且加列本身是"成功"的, 没有任何回滚线索)。 func (table *Table) checkProspectiveRowSize(newField types.FieldInfo) error { sv := table.getVersion(table.activeVersion) probe := make([]types.FieldInfo, 0, len(table.Field)+1) if sv != nil { for _, idx := range sv.FieldIndices { if int(idx) < len(table.Field) { probe = append(probe, table.Field[idx]) } } } probe = append(probe, newField) if err := types.CheckRowSize(probe); err != nil { return fmt.Errorf("新增列 %q 后行宽超限: %w", newField.FieldName, err) } return nil } func (table *Table) AddField(newField types.FieldInfo) error { // 列级参数必须先自洽: 宽度码/scale 越界会让该列宽度算成 0, 而 0 宽度会少算字节, // 让其后每一列都从错位偏移解码 (见 types.FieldSize)。 if err := validateFieldsForSchema([]types.FieldInfo{newField}); err != nil { return err } // 列数闸门与建表同一条 (见 checkFieldCount): master registry 只增不减 // (DropField 是软删除, 列仍留在 registry 里), 所以按"加完之后"的列数判断。 if err := checkFieldCount(len(table.Field) + 1); err != nil { return err } // 版本号闸门必须在【任何改动之前】: 两个分支都会在最后新增一版, 版本耗尽时 // 若已经把 in-memory 状态改了一半再返回错误, 表就停在"改了一半"的不一致状态。 nextVer, err := table.nextSchemaVersion() if err != nil { return err } existing := table.findFieldByName(newField.FieldName) if existing != nil { // 字段存在且活跃 → 报错 if !existing.IsDropped() { return ErrFieldExists } // 复活必须沿用原类型与列级参数。 // // master registry 的类型与列级参数是【所有历史版本共用】的行偏移依据 // (见 getVersionedOffset / rowDataSizeForVersion)。旧实现是整字节覆盖 // (existing.FieldType = newField.FieldType), 看着像"恢复", 实际是"改掉": // varchar(50) 的列复活成 varchar(500) 之后, 已经落盘的旧行仍按 224 字节排布, // 却会被按 2048 字节解析 —— 该列之后的每一个字段都静默错位。 // 想改宽度只能换列名新建, 或者重建表 (DropField 本就只标记删除、保留原类型)。 if existing.FieldType != newField.FieldType || existing.Param() != newField.Param() { return fmt.Errorf("%w: 列 %q 已被删除, 复活时不允许改变类型/宽度 "+ "(原 %s/参数 %d, 新 %s/参数 %d); 请改用新列名, 或重建该表", ErrFieldExists, newField.FieldName, types.TypeNameOf(existing.FieldType), existing.Param(), types.TypeNameOf(newField.FieldType), newField.Param()) } // 复活同样会让行变宽, 先做行宽预演 if err := table.checkProspectiveRowSize(newField); err != nil { return err } // 只恢复"存活 + 可空/唯一"这些标志位, 低 5 位的列级参数保持原值 existing.Flag = (existing.Flag & types.FlagScaleMask) | (newField.Flag &^ types.FlagScaleMask) table.info.ActiveFieldCount++ // 找到该字段在 master registry 中的索引 revivedIdx := -1 for i := range table.Field { if &table.Field[i] == existing { revivedIdx = i break } } // 构建新版本: 旧版本字段 + 复活的字段索引 sv := table.getVersion(table.activeVersion) newIndices := make([]byte, 0, len(sv.FieldIndices)+1) if sv != nil { newIndices = append(newIndices, sv.FieldIndices...) } newIndices = append(newIndices, byte(revivedIdx)) table.activeVersion = nextVer table.versions = append(table.versions, SchemaVersion{ Version: nextVer, FieldIndices: newIndices, }) if err := table.writeSchema(); err != nil { return err } table.syncRowSize() table.saveTableInfo() return nil } // 全新字段: 同样先做行宽预演 (加列只会让行更宽) if err := table.checkProspectiveRowSize(newField); err != nil { return err } // 追加到 master registry table.Field = append(table.Field, newField) table.info.FieldCount++ table.info.ActiveFieldCount++ // 构建新版本: 旧版本字段 + 新字段索引 sv := table.getVersion(table.activeVersion) newIndices := make([]byte, 0, len(sv.FieldIndices)+1) if sv != nil { newIndices = append(newIndices, sv.FieldIndices...) } newIndices = append(newIndices, byte(len(table.Field)-1)) table.activeVersion = nextVer table.versions = append(table.versions, SchemaVersion{ Version: nextVer, FieldIndices: newIndices, }) if err := table.writeSchema(); err != nil { return err } table.syncRowSize() table.saveTableInfo() return nil } func (table *Table) saveTableInfo() { buf := make([]byte, PageSize) if err := table.handle.ReadPage(table.tablePageID, buf); err != nil { return } info := (*TableInfo)(unsafe.Pointer(&buf[table.tableStartOffset])) info.ExtPage = table.info.ExtPage info.ExtOff = table.info.ExtOff info.FieldCount = table.info.FieldCount info.ActiveFieldCount = table.info.ActiveFieldCount info.TotalRows = table.info.TotalRows // 行宽随 schema 演进变化, 必须落盘同步 (否则删除路径按旧 RowSize 分配缓冲会越界) info.RowSize = table.info.RowSize // 动态字段堆页链 (分配新堆页时才会变化) info.FirstHeap = table.info.FirstHeap info.LastHeap = table.info.LastHeap info.HeapPageCount = table.info.HeapPageCount table.handle.SavePage(table.tablePageID, buf) } // ============================================================================= // 删除字段(软删除 + 新版本) // ============================================================================= func (table *Table) DropField(fieldName string) error { // 在 master registry 中查找 masterIdx := -1 for i, f := range table.Field { if f.IsDropped() { continue // 已删除 } if string(f.FieldName) == fieldName { masterIdx = i break } } if masterIdx < 0 { return ErrFieldNotFound } // 版本号闸门必须在改动之前 (理由同 AddField): 删列也要新增一版 schema。 nextVer, err := table.nextSchemaVersion() if err != nil { return err } // 标记删除 (FieldType 本身不动: 它是"这一列是什么", 与存活状态无关) table.Field[masterIdx].Flag |= types.FlagDeleted table.info.ActiveFieldCount-- // 构建新版本: 跳过被删字段 sv := table.getVersion(table.activeVersion) newIndices := make([]byte, 0, len(sv.FieldIndices)) if sv != nil { for _, idx := range sv.FieldIndices { if int(idx) != masterIdx { newIndices = append(newIndices, idx) } } } table.activeVersion = nextVer table.versions = append(table.versions, SchemaVersion{ Version: nextVer, FieldIndices: newIndices, }) if err := table.writeSchema(); err != nil { return err } table.syncRowSize() table.saveTableInfo() return nil } // ======================== 动态字段堆页存储 ======================== // // 动态字段 (FieldType_Dynamicbyte: 声明宽度超过 MaxInlineColumnWidth(2048) 字节的 // 字符串 / []byte) 的行内只保存 6 字节引用: [PageID uint32 BE(4B)][Offset uint16 BE(2B)] // - PageID == 0 → 空值 (NULL / 空串 / 空二进制) // - 否则指向堆页 PageID 的物理偏移 Offset 处的数据块 // 堆页数据块格式: [Len uint32 BE][Payload...] // 单块上限 = PageSize - PageHdrSize - dynamicBlockHdr (约 16KB) // 堆页链: TableInfo.FirstHeap → ... → TableInfo.LastHeap // 注意: 该链与 schema 续块所在的「共享扩展页」相互独立。 // // 由于行内引用固定 6 字节, 动态字段变长/变短都不会改变行长, // 因此更新走 DataPage 原地覆盖即可, 不会触发 errRowTooLarge。 const dynamicBlockHdr = 4 // 堆数据块的长度前缀大小 // MaxBlobSize 单个 FieldType_Blob 值的大小上限 (字节)。 // // 它不是拍出来的数, 而是从存储约束直接推出: 一个堆块必须整体落进一个堆页, 可用 // 载荷 = 页大小 - 页头 - 块长度前缀 (与 heapAllocBlock 的 maxPayload 同源)。 // // 为什么单独列出来: Blob 是"存文件/大对象"的类型, 使用者必须能在写入前就知道 // 这条线, 而不是写进去才撞上 heapAllocBlock 里那句与"值太大"看不出因果的 // ErrHeapPageTooLarge。写入侧的检查见 writeFieldValueAt。 // // 它同时是【声明侧】的容量上限 (声明超限的字符串列也落动态列, 容量同样是这个数): // types.MaxStringSize 就是它, 由下面那行编译期断言钉住。 const MaxBlobSize = PageSize - page.PageHdrSize - dynamicBlockHdr // 编译期断言: types 里那组【页面布局镜像】推出的两个上限, 必须与这里的物理布局一致 // (行宽那条因为要整除, 只钉到 ±1 字节 —— "它恰好是一页能放下的最大值"这个精确性质由 // core 的 TestMaxRowDataSizeFitsTwoRows 用真实的 PageSize / DataPageHdrSize 复核)。 // 两处一旦漂移, 后果不是报错而是"承诺了做不到的事": // - MaxStringSize 对不上 MaxBlobSize → 允许声明一个写不进堆页的容量, 建表时通过、 // 某天写入大值时才撞 ErrHeapPageTooLarge; // - MaxRowDataSize 对不上"一页两行" → 放进来一张两行装不进一页的表, 页内顺序扫描、 // 按 pkID 的有序插入、更新时的页内重建全部退化, 正是那条政策要避免的情形。 // // 用"下标必须为 0"表达相等: 常量下标越界直接编译失败, 且表达式不占任何空间。改页大小 / // 页头 / 块长度前缀时这里会先报错, 提醒同步 types 里那组镜像。 var ( _ = [1]struct{}{}[int(MaxBlobSize)-types.MaxStringSize] _ = [1]struct{}{}[int(types.MaxRowDataSize)-int((PageSize-page.DataPageHdrSize-1)/2)] ) // maxHeapRefCount 单个堆页的引用数防御上限 (RefCount 为 uint16, 容器上限 65535)。 // // 注意: 这是纯防御性常量, 实际永远不会触发 —— 堆页块数的物理上限只有 3272 // (数据区 16364 字节 ÷ 最小块 5 字节), 远在 65535 之前空间就先耗尽, 所以 // heapAllocBlock 里的 `RefCount < maxHeapRefCount` 恒为真, 从不决定任何事。 // 真正保证计数不溢出的是同一行的空间检查。 // // 它唯一的价值: 若将来放开"1 引用 = 1 块, 且块不共享"的前提 (块级去重、多行共用 // 一个堆块), 上限会变成"全库行数", 这道闸才真正开始工作。 const maxHeapRefCount = 1<<16 - 1 // heapAllocBlock 在堆页链中分配 need 字节数据空间, 返回承载页与页内物理偏移 func (table *Table) heapAllocBlock(need uint32) (*HeapPage, uint16, error) { maxPayload := uint32(MaxBlobSize) if need > maxPayload { return nil, 0, ErrHeapPageTooLarge } total := need + dynamicBlockHdr // 1. 尾页是当前唯一可写页: 堆链只往尾部追加, 新块一律落在链尾。 // // 为什么不再从 FirstHeap 逐个扫"第一个有空间的页": 均匀定长插入下, 前面每一 // 页都会因剩余空间不足而被扫到且都放不下, 单次插入退化成 O(堆页数), 整体 // O(n²) —— 实测插 10 万行要十几分钟且内存顶不住。尾插把单次插入降到 O(1)。 // // 代价: 旧尾页里不足一个块的零头不再被后续小块回填, 每页最多浪费「放不下的 // 那个块大小」以内。若尾页恰好是 heapUnref 清空复用的空页, 则它必然放得下 // 任何块(空页可用空间 >= 单块上限), 不会因此多开一张页。 var tail *HeapPage appended := false // 本次是否新开了一张堆页 —— 决定 HeapPageCount 是否 +1 if table.info.LastHeap != 0 { hp, err := LoadHeapPage(table.handle, table.info.LastHeap) if err != nil { return nil, 0, err } // 左半边恒为真 (见 maxHeapRefCount 的注释): 空间总是先于计数耗尽。 if hp.Info.Hdr.RefCount < maxHeapRefCount && PageSize-hp.Info.Hdr.UseSize >= total { tail = hp } else { // 尾页放不下 → 在它后面接一张新页作为新尾 nhp := NewHeapPage(table.handle, page.HeapIndex) hp.Info.Hdr.NextPage = nhp.Info.Hdr.PageID nhp.Info.Hdr.PrePage = hp.Info.Hdr.PageID if err := hp.Save(); err != nil { return nil, 0, err } tail = nhp appended = true } } else { // 链为空 (旧库或已被清空): 新建首页 tail = NewHeapPage(table.handle, page.HeapIndex) table.info.FirstHeap = tail.Info.Hdr.PageID appended = true } table.info.LastHeap = tail.Info.Hdr.PageID if appended { // 堆链长度自增 —— DropTable 就是靠它不遍历也拿到回收页数 table.info.HeapPageCount++ } _, off, err := tail.Alloc(total) if err != nil { return nil, 0, err } if off > 0xFFFF { return nil, 0, ErrHeapPageTooLarge } table.saveTableInfo() return tail, uint16(off), nil } // heapWrite 分配堆空间并写入数据块, 返回行内引用 (pageID, offset) func (table *Table) heapWrite(data []byte) (uint32, uint16, error) { if len(data) == 0 { return 0, 0, nil // 空值: PageID = 0 } hp, off, err := table.heapAllocBlock(uint32(len(data))) if err != nil { return 0, 0, err } di := int(off) - int(page.PageHdrSize) if di < 0 || di+dynamicBlockHdr+len(data) > len(hp.Info.Data) { return 0, 0, ErrPageRead } binary.BigEndian.PutUint32(hp.Info.Data[di:], uint32(len(data))) copy(hp.Info.Data[di+dynamicBlockHdr:], data) if err := hp.Save(); err != nil { return 0, 0, err } return hp.Info.Hdr.PageID, off, nil } // heapRead 读取行内引用指向的堆数据; PageID == 0 表示空值 func (table *Table) heapRead(pageID uint32, off uint16) ([]byte, error) { if pageID == 0 { return nil, nil } hp, err := LoadHeapPage(table.handle, pageID) if err != nil { return nil, err } di := int(off) - int(page.PageHdrSize) if di < 0 || di+dynamicBlockHdr > len(hp.Info.Data) { return nil, ErrPageRead } n := int(binary.BigEndian.Uint32(hp.Info.Data[di:])) if n < 0 || di+dynamicBlockHdr+n > len(hp.Info.Data) { return nil, ErrPageRead } out := make([]byte, n) copy(out, hp.Info.Data[di+dynamicBlockHdr:di+dynamicBlockHdr+n]) return out, nil } // heapRewrite 尝试原地覆写已有堆块 (新数据不超过旧块容量时), 成功返回 true // 用于更新场景: 复用旧块可避免每次变长更新都产生堆垃圾 func (table *Table) heapRewrite(pageID uint32, off uint16, data []byte) bool { if pageID == 0 { return false } hp, err := LoadHeapPage(table.handle, pageID) if err != nil { return false } di := int(off) - int(page.PageHdrSize) if di < 0 || di+dynamicBlockHdr > len(hp.Info.Data) { return false } oldLen := int(binary.BigEndian.Uint32(hp.Info.Data[di:])) if oldLen < len(data) || di+dynamicBlockHdr+oldLen > len(hp.Info.Data) { return false } binary.BigEndian.PutUint32(hp.Info.Data[di:], uint32(len(data))) copy(hp.Info.Data[di+dynamicBlockHdr:], data) return hp.Save() == nil } // heapUnref 释放一个堆页引用。计数归零后按"该页还有没有后继"分流: // // - 有后继 → 摘链, 整页交还空闲链表 // - 是链尾 → 作为堆尾保留, 但把页内空间清零复用 // // 链尾为什么不能只是"原样保留": DecRef 是引用计数下降的唯一入口, 判定只在这一刻做。 // 若链尾归零后原样保留, 它的 UseSize 仍是满的; 之后新块放不下时新页会接在它后面, // 它就变成"计数已归零的中间页" —— 而再没有任何人会来 DecRef 它, 于是 16KB // 永久泄漏且永不复用。所以链尾归零时就把 UseSize 重置回页头之后 // (计数归零 ⟺ 页内没有活块, 这些空间全是垃圾), 让它退化成一张可用的空页。 func (table *Table) heapUnref(pageID uint32) error { if pageID == 0 { return nil } hp, err := LoadHeapPage(table.handle, pageID) if err != nil { return err } if !hp.Info.Hdr.DecRef() { // 仍有活引用: 只把下降后的计数落盘 return hp.Save() } if hp.Info.Hdr.NextPage == 0 { // 链尾: 保留作为堆尾, 但清空可用空间以便复用 hp.Info.Hdr.UseSize = page.PageHdrSize return hp.Save() } return table.heapDropPage(hp) } // heapDropPage 把已无引用的堆页从双向链上摘除, 并登记回收 // 前置条件: 该页引用计数已归零 func (table *Table) heapDropPage(hp *HeapPage) error { next := hp.Info.Hdr.NextPage prev := hp.Info.Hdr.PrePage // 上级指向下级 if prev != 0 { p, err := LoadHeapPage(table.handle, prev) if err != nil { return err } p.Info.Hdr.NextPage = next if err := p.Save(); err != nil { return err } } else { table.info.FirstHeap = next } // 下级指向上级 if next != 0 { n, err := LoadHeapPage(table.handle, next) if err != nil { return err } n.Info.Hdr.PrePage = prev if err := n.Save(); err != nil { return err } } else { table.info.LastHeap = prev } // 交还空闲链表 (页内容会被链表指针覆盖)。 // 走延迟回收: 事务中途直写盘会让"页已清零"先于 WAL 落盘, 回滚/崩溃后 // 堆链还指向这张空页 → 数据丢失。 table.deferFreePage(hp.Info.Hdr.PageID) // 堆链长度自减 (与 heapAllocBlock 的 +1 配对, 保证 DropTable 时链长可信) if table.info.HeapPageCount > 0 { table.info.HeapPageCount-- } table.saveTableInfo() return nil } // deferFreePage 登记一个可回收页。有延迟回收回调时走"等提交后再还链", // 否则退回立即回收 (例如 demo 里手搓但未提供该回调的 HandleDb)。 func (table *Table) deferFreePage(pageID uint32) { if table.handle.DeferFreePage != nil { table.handle.DeferFreePage(pageID) return } table.handle.FreePage(pageID) } // releaseOldDynamic 释放旧行在 masterIdx 处持有的堆块 (若有)。 // // 专供"更新成 NULL"这条路径: 新行不再调用 writeDynamicField, 旧块不会有人摘链, // 不在这里释放就是每更新一次漏一个堆块。旧值本就是 NULL 时, getVersionedOffset 会因 // 位图置位直接返回 false, 不会误摘。 func (table *Table) releaseOldDynamic(oldRowData []byte, masterIdx int) { if len(oldRowData) == 0 { return } oldOff, ok := table.getVersionedOffset(oldRowData, masterIdx) if !ok || int(oldOff)+types.DynamicRefSize > len(oldRowData) { return } if pid := binary.BigEndian.Uint32(oldRowData[oldOff : oldOff+4]); pid != 0 { _ = table.heapUnref(pid) } } // heapReleaseRow 释放一行占用的全部堆页引用 (删除行时调用) // 按行自身的 schema 版本定位各动态字段的 6 字节引用 func (table *Table) heapReleaseRow(rowData []byte) { if len(rowData) < 1 { return } sv := table.getVersion(rowData[0]) if sv == nil { return } bitmap, ok := table.versionedNullBitmap(rowData, rowData[0]) if !ok { return } offset := uint16(1) // 位图在行尾, 字段区从偏移 1 开始 for i, idx := range sv.FieldIndices { f := table.Field[idx] // NULL 字段的引用槽是全零, 下面 pageID != 0 本就能跳过; 显式查位图是为了不把 // "零引用"误当成可解引用的堆块 (将来若改了零值约定, 这里仍然安全)。 if !f.IsDropped() && types.IsDynamic(f.FieldType) && !types.NullBitSet(bitmap, i) { if int(offset)+types.DynamicRefSize <= len(rowData) { pageID := binary.BigEndian.Uint32(rowData[offset : offset+4]) if pageID != 0 { _ = table.heapUnref(pageID) } } } offset += f.Width() } } // writeDynamicField 将变长数据落堆, 并在行内 offset 处写入 6 字节引用 // oldRowData 为旧行 (更新场景), 用于复用已存在的堆块; 插入时传 nil func (table *Table) writeDynamicField(rowData []byte, offset uint16, masterIdx int, data []byte, oldRowData []byte) error { // 旧引用 (更新场景): 既用于原地复用, 也在换块后释放 var ( oldPID uint32 oldOffInPage uint16 hasOldRef bool ) if oldRowData != nil { if oldOff, ok := table.getVersionedOffset(oldRowData, masterIdx); ok && int(oldOff)+types.DynamicRefSize <= len(oldRowData) { oldPID = binary.BigEndian.Uint32(oldRowData[oldOff : oldOff+4]) oldOffInPage = binary.BigEndian.Uint16(oldRowData[oldOff+4 : oldOff+6]) hasOldRef = oldPID != 0 } } if len(data) == 0 { // 新值为空: 行内引用保持全 0, 旧块引用需要释放 if hasOldRef { _ = table.heapUnref(oldPID) } return nil } // 1. 尽量复用旧堆块 (原地覆写), 此时引用不变 if hasOldRef && table.heapRewrite(oldPID, oldOffInPage, data) { binary.BigEndian.PutUint32(rowData[offset:], oldPID) binary.BigEndian.PutUint16(rowData[offset+4:], oldOffInPage) return nil } // 2. 分配新块 (新引用 +1) pageID, off, err := table.heapWrite(data) if err != nil { return err } binary.BigEndian.PutUint32(rowData[offset:], pageID) binary.BigEndian.PutUint16(rowData[offset+4:], off) // 3. 旧块不再被本行引用 → 释放 // 放在分配之后, 避免刚摘链回收的页立刻又被分配造成抖动 if hasOldRef && !(oldPID == pageID && oldOffInPage == off) { _ = table.heapUnref(oldPID) } return nil } // ======================== 行数据序列化/反序列化 ======================== // lookupFieldValue 在 FieldValue 切片中按字段名取值 func lookupFieldValue(values []types.FieldValue, name []byte) (interface{}, bool) { for _, fv := range values { // bytes.Equal 直接比较字节, 避免 string(x)==string(y) 触发两次 string 分配 if bytes.Equal(fv.FieldName, name) { return fv.Value, true } } return nil, false } // writeFieldValueAt 写入单个字段; 动态字段写入行内 6B 堆引用 // // 形参是 FieldInfo 而不是 FieldType: 宽度与列级参数都必须取自【同一个列定义】—— // 拆成两个参数传 (类型来自这里、宽度码来自那里) 就会出现"按 256 字节编、按 2048 字节存" // 这类不一致, 而它表现为整行错位而不是报错。 // // checkOnly 为真时动态列直接跳过 (行内引用保持全零), 见 serializeRowForCheck: 试算行 // 只用于算索引键, 绝不能有分配/覆写/释放堆块的副作用 —— 它的结果可能被整丢弃。 func (table *Table) writeFieldValueAt(rowData []byte, offset uint16, masterIdx int, f types.FieldInfo, value interface{}, oldRowData []byte, checkOnly bool) error { ft := f.FieldType if types.IsDynamic(ft) { if checkOnly { return nil } // 动态列的值只认 []byte。旧写法是 `data, _ := value.([]byte)`: 一旦传进来 // 的是别的类型 (string / 数值), 断言失败 → data 为 nil → 整个值被静默写成空。 // 这与"不静默丢内容"直接冲突, 所以这里改为显式报错 (nil 仍表示空值)。 var data []byte if value != nil { b, ok := value.([]byte) if !ok { return fmt.Errorf("字段 %q (%s): 动态列只接受 []byte, 收到 %T", table.Field[masterIdx].FieldName, types.TypeNameOf(ft), value) } data = b } // 动态列的单块尺寸闸门: 超限在这里就报出列名与上限, 而不是等 heapAllocBlock // 抛出与"值太大"因果关系不明的 ErrHeapPageTooLarge。 // // 必须覆盖【所有】动态列, 不能只拦 Blob: Dynamicbyte 与 Blob 的盘上布局相同 // (行内 6B 引用, 内容整块落进一个堆页), 单值上限也一样。只拦 Blob 的话, // 往 Dynamicbyte 写一个超限值只会得到不带列名、不带字节数的 // "申请空间超过单页最大容量", 用户看不出是哪一列、超了多少。 if uint32(len(data)) > MaxBlobSize { return fmt.Errorf("%w: 字段 %q (%s) 的值 %d 字节超过单块上限 %d 字节, "+ "更大的内容需要分块存储 (见 types.FieldType_Blob)", types.ErrValueRange, table.Field[masterIdx].FieldName, types.TypeNameOf(ft), len(data), MaxBlobSize) } return table.writeDynamicField(rowData, offset, masterIdx, data, oldRowData) } size := f.Width() if size == 0 { return fmt.Errorf("%w: 字段 %q (%s) 的列级参数 %d 非法, 宽度不可计算", types.ErrValueRange, f.FieldName, types.TypeNameOf(ft), f.Param()) } if int(offset)+int(size) > len(rowData) { return fmt.Errorf("%w: 字段 %d 写入越界 (offset=%d, 列宽=%d, 行长=%d)", types.ErrEncodeBufSize, masterIdx, offset, size, len(rowData)) } // 编码统一走 types.EncodeValue —— 与索引键字节同源 (见 types/codec.go)。 // param 取列级类型参数: decimal 必须在这里校验"值的 scale == 列声明的 scale", // 否则同一列出现两种 scale 会让"字节序 == 数值序"失效, 索引范围扫描静默漏行; // 字符串列则由它决定列宽闸门 (超宽在 EncodeValue 里直接报错, 不再截断)。 if err := types.EncodeValue(ft, f.Param(), value, rowData[offset:int(offset)+int(size)]); err != nil { return fmt.Errorf("字段 %q 写入失败: %w", table.Field[masterIdx].FieldName, err) } return nil } // fieldParam 取列级类型参数 (Flag 低 5 位): decimal 是 scale, 字符串家族是行内宽度码, // 其余类型为 0 (由 types.ValidateColumnParam 保证)。 // // 以前这里叫 fieldScale 且只服务 decimal; 字符串列也用上同一格之后, "取参数"与 // "算宽度"必须成对 —— 只传 scale 会漏掉宽度码, 编出来的字节宽度与行内不一致。 func (table *Table) fieldParam(masterIdx int) byte { if masterIdx < 0 || masterIdx >= len(table.Field) { return 0 } return table.Field[masterIdx].Param() } // serializeRow 将 FieldValue 切片序列化为行数据字节 (不含 pkID 前缀) // 行格式: [schemaVer(1B)] [field0_data] [field1_data] ... [NULL 位图] // 动态字段的行内数据为 6 字节堆引用; oldRowData 用于更新时复用堆块。 // // 两点关键语义 (否则 schema 演进后更新旧行会静默丢数据): // - 版本选择走 pickVersionForUpdate: 未触及新字段时保持旧版本, 行长不变 → 可原地更新 // - values 中未提供的字段用旧行原值补齐, 而不是写零 // (否则 "只改一列" 会把该行其它列全部清空) func (table *Table) serializeRow(values []types.FieldValue, oldRowData []byte) ([]byte, error) { return table.serializeRowInternal(values, oldRowData, false) } // serializeRowForCheck 试算一遍行字节: 除动态列外与 serializeRow 逐字节一致。 // // 动态列在这里【不碰堆】—— 不分配、不复用、不释放, 行内 6B 引用留全零。存在的理由 // 是更新前的唯一性预检必须早于 serializeRow: writeDynamicField 会就地覆写旧行的堆块 // (heapRewrite), 换块时还会 heapUnref 旧块。等 UpdateByKey 报出键冲突再返回错误, // 旧行的动态列已被改成新值 (极端情况下堆块已释放而旧行仍指着它), 而固定列与索引条目 // 还是旧的 —— 行被改了一半, 且不留任何痕迹。多一次序列化换"要么全改要么全不动"。 // // 索引分量一定不是动态列 (CreateIndex 已拒绝), NULL 位图也只取决于"值是否为 nil 且 // 列可空", 与堆无关 —— 所以试算行算出的索引键与真身完全一致。 func (table *Table) serializeRowForCheck(values []types.FieldValue, oldRowData []byte) ([]byte, error) { return table.serializeRowInternal(values, oldRowData, true) } func (table *Table) serializeRowInternal(values []types.FieldValue, oldRowData []byte, checkOnly bool) ([]byte, error) { ver := table.pickVersionForUpdate(oldRowData, values) // 写行闸门 (第三处行宽校验)。 // // 前两处在建列侧 (TablePage.Create / Table.AddField), 管的是"新表不许超宽"; // 这一处管的是"已经存在的老表": 表是在限制生效前建的 (或 schema 被外部改坏) 时, // 行字节数会超过一个 DataPage 能装下的量。放任它走下去的后果不是"写失败"这么轻—— // 行长度会在 DataPage 里溢出到相邻区域, 把整页的行解析全部错位 (页内行是顺序排布、 // 靠每行 4B 长度前缀自描述的, 一行错位等于整页报废)。 // // 放在这里而不是"逐字段校验"是因为行总长只有这里算得出来 (行宽由 schema 版本决定)。 // 代价是每行一次整数比较。 rowSize := table.rowDataSizeForVersion(ver) if rowSize > MaxPhysicalRowData { return nil, fmt.Errorf("%w: 表 %q 的 schema 版本 %d 行宽 %d 字节超过单页可容纳上限 %d 字节, 拒绝写入; "+ "请重建该表并把大列改为动态列 (FieldType_Dynamicbyte / Blob)", types.ErrValueRange, util.BytesToString(table.info.Name[:]), ver, rowSize, MaxPhysicalRowData) } rowData := make([]byte, rowSize) rowData[0] = ver sv := table.getVersion(ver) if sv == nil { return rowData, nil } // 基底: 旧行已存在的字段值 (版本感知解析, 旧行不会凭空多出新字段) var base []types.FieldValue if len(oldRowData) > 0 { base = table.deserializeRow(oldRowData) } // NULL 位图放在行尾 (见 getVersionedOffset 的说明): 字段区起点恒为偏移 1, // 时序索引的固定偏移读取器因此无需感知位图。rowData 由 make 分配, 天然全零 → // 默认"全非 NULL", 因此只有真正写 NULL 的字段需要置位。 bitmapLen := types.NullBitmapLen(len(sv.FieldIndices)) bitmap := rowData[len(rowData)-bitmapLen:] offset := uint16(1) for i, masterIdx := range sv.FieldIndices { f := table.Field[masterIdx] name := f.FieldName // 取值优先级: 本次传入 > 旧行原值 (未提供的字段沿用旧值, 否则"只改一列"会清空其它列) value, provided := lookupFieldValue(values, name) if !provided { value, provided = lookupFieldValue(base, name) } if provided && value == nil { if !f.IsNullable() { // 非空列写 NULL: 拒绝并点名列。 // // 这里不是"收紧", 而是把已有的不一致统一掉: 定长列写 nil 本来就走不通 // (EncodeValue 对 nil 报 ErrValueType), 唯独动态列曾把 nil 静默当成 // "空内容"存下去 (行内引用全 0, NULL 位图也不置位) —— 同一句"写 nil" // 在定长列报错、在动态列静默成功。既然声明了非空, 就该两边都拒。 // // 注意 base (旧行原值) 不会贡献 nil: deserializeRow 只 append 非 nil 的值 // (见那里的 `if val != nil`), 所以这条只拦"本次显式传入的 NULL", // 不会让"只改其它列"的更新半路失败。 return nil, fmt.Errorf("%w: 字段 %q (%s) 未声明可空 (nullable), 不接受 NULL; "+ "要允许写入 NULL, 请在列声明里加 `nullable` / `null`", types.ErrValueRange, name, types.TypeNameOf(f.FieldType)) } // NULL: 位图置位, 字段区留零 (行长固定; 动态列因此不会写入堆引用)。 // 试算模式也要置位 —— extractIndexKey 正是靠位图判定"该行不进本索引"。 types.SetNullBit(bitmap, i) // 旧行若在该列持有堆块, 新行不再引用它 —— 不在这里释放就是每更新一次漏一块。 if !checkOnly { table.releaseOldDynamic(oldRowData, int(masterIdx)) } } else if provided { if err := table.writeFieldValueAt(rowData, offset, int(masterIdx), f, value, oldRowData, checkOnly); err != nil { return nil, err } } offset += f.Width() } return rowData, nil } func writeFieldValue(buf []byte, ft types.FieldType, value interface{}) { switch ft { case types.FieldType_1byte: buf[0] = value.(byte) case types.FieldType_2byte: binary.BigEndian.PutUint16(buf, uint16(value.(int16))) case types.FieldType_4byte: binary.BigEndian.PutUint32(buf, uint32(value.(int32))) case types.FieldType_8byte: binary.BigEndian.PutUint64(buf, value.(uint64)) case types.FieldType_Int8: buf[0] = types.Int8ToSortKey(value.(int8)) case types.FieldType_Int16: binary.BigEndian.PutUint16(buf, types.Int16ToSortKey(value.(int16))) case types.FieldType_Int32: binary.BigEndian.PutUint32(buf, types.Int32ToSortKey(value.(int32))) case types.FieldType_Int64: // 同 Float64: 存保序编码 (Int64ToSortKey) 而不是补码本身。补码大端对负数不保序, // 会让跨 0 的范围扫描 / ORDER BY 静默漏行; 换成保序编码后行内字节序即数值序, // 索引键直接复用行内字节 (extractIndexKey 原样切片) 也就自动保序。 binary.BigEndian.PutUint64(buf, types.Int64ToSortKey(value.(int64))) case types.FieldType_Float64: // 存保序编码 (Float64ToSortKey) 而不是原始位模式: 行内字节序即数值序, // 索引键直接复用行内字节 (extractIndexKey 原样切片) 也就自动保序。 binary.BigEndian.PutUint64(buf, types.Float64ToSortKey(toFloat64(value))) default: // 所有字符串/定长类型 (动态类型不走此分支, 由 writeDynamicField 处理) if b, ok := value.([]byte); ok { copy(buf, b) } } } // deserializeRow 将行数据字节反序列化为 FieldValue 切片 (不含 pkID 前缀) // 行格式: [schemaVer(1B)] [field_data...] [NULL 位图] — 按行自身的版本解析 func (table *Table) deserializeRow(rowData []byte) []types.FieldValue { if len(rowData) < 1 { return nil } ver := rowData[0] sv := table.getVersion(ver) if sv == nil { return nil // 未知版本, 无法解析 } // NULL 位图在行尾, 长度按本行自己的版本算。 bitmap, ok := table.versionedNullBitmap(rowData, ver) if !ok { return nil } // 预分配容量: 字段数即结果条数的上界 (被删除 / NULL 字段会跳过), 避免 append 反复扩容 result := make([]types.FieldValue, 0, len(sv.FieldIndices)) offset := uint16(1) for i, idx := range sv.FieldIndices { f := table.Field[idx] // 跳过已删除字段 (master registry 中标记 FlagDeleted) 与 NULL 字段。 // NULL 不出现在结果里 —— 与"零值不 append"是同一约定: 读不到值就是没有值; // 更新路径靠它区分"沿用旧值"与"显式写 NULL"(见 serializeRow 的取值优先级)。 if !f.IsDropped() && !types.NullBitSet(bitmap, i) { size := f.Width() if int(offset)+int(size) <= len(rowData) { var val interface{} if types.IsDynamic(f.FieldType) { // 解引用堆页 pageID := binary.BigEndian.Uint32(rowData[offset : offset+4]) offInPage := binary.BigEndian.Uint16(rowData[offset+4 : offset+6]) if data, err := table.heapRead(pageID, offInPage); err == nil { val = data } } else { val = types.DecodeValue(f.FieldType, rowData[offset:offset+size]) } if val != nil { result = append(result, types.FieldValue{FieldName: f.FieldName, Value: val}) } } } offset += table.Field[idx].Width() } return result } // readFieldValue / 行内字段解码已收敛到 types.DecodeValue (见 types/codec.go): // 解码与编码同源, 新增类型不必再回来改这里。 // ======================== 高层 CRUD ======================== // InsertRow 插入一行数据, pkID 由引擎按自增游标分配 (只增不减, 见 AllocPKID)。 func (table *Table) InsertRow(values []types.FieldValue) (uint64, error) { return table.InsertRowWithID(0, values) } // InsertRowWithID 插入一行数据, pkID == 0 表示由引擎自增分配。 // // 允许调用方指定主键: 上层 (ORM/导入) 往往已经拿到一个明确的行标识, 旧实现 // 无条件用 TotalRows+1 覆盖, 结果是"调用方以为按 _id 写进去了, 之后按 _id 却 // 查不到" —— 行确实存在, 只是不可达 (数据静默错位的一类)。 // // 指定的主键若已存在则报 ErrDuplicatePK, 避免同一 pkID 在主键树里出现两条记录。 // 例外: 引擎刚分配并"预留"的号 (AllocPKID) 必然唯一, 跳过这次查重 —— // 查重走的是回表 ResolveByPK, 会重建 O(页数) 的定位缓存, 而每次插入又使其失效; // 逐行插入将因此退化成 O(N²) (千万级写入从分钟级变成不可完成)。 func (table *Table) InsertRowWithID(pkID uint64, values []types.FieldValue) (uint64, error) { if pkID == 0 { pkID = table.AllocPKID() } reserved := table.hasPendingPK && table.pendingPK == pkID table.hasPendingPK = false if !reserved { if table.indexMeta.rowStoreHasPK(pkID) { return 0, fmt.Errorf("%w: pkID=%d", ErrDuplicatePK, pkID) } } // 显式指定更大的主键时把游标顶到它之后, 避免后续自增再发一次同样的号 if pkID+1 > table.nextPK { table.nextPK = pkID + 1 } rowData, err := table.serializeRow(values, nil) if err != nil { return 0, err } if err := table.indexMeta.InsertRow(table.Field, pkID, rowData, table.activeVersion, table.versions); err != nil { return 0, err } table.info.TotalRows++ table.saveTableInfo() if table.onWrite != nil { table.onWrite() } return pkID, nil } // AllocPKID 分配并预留下一个自增 pkID。 // // 供"必须先把号写进对象、再序列化整行"的上层使用 (典型是 ORM: // 只有先拿到 pkID 填进 _id 列, 存进行里的 _id 才与真实 pkID 一致)。 // 分配即推进游标并预留该号, 紧随其后的 InsertRowWithID 会跳过查重。 // 若最终未插入, 该号只是被跳过 —— 游标只增不减, 不会与后续插入冲突。 func (table *Table) AllocPKID() uint64 { table.ensureNextPK() pk := table.nextPK table.nextPK++ table.pendingPK = pk table.hasPendingPK = true return pk } // ensureNextPK 惰性初始化自增游标: 只增不减, 从行存储里当前最大的存活 pkID 之后继续。 // // 旧实现 (TotalRows+1) 删除后会回退编号, 与仍存活的 pkID 撞车 (探针 T4)。 // 首次使用时取一次当前最大 pkID —— 每次开表只算一次, 之后 O(1)。 func (table *Table) ensureNextPK() { if table.nextPKInit { return } table.nextPK = table.maxRowStorePK() + 1 if table.nextPK == 0 { table.nextPK = 1 } table.nextPKInit = true } // maxRowStorePK 返回行存储索引中当前最大的存活 pkID (无行或没有行存储索引时为 0)。 // DataPage 沿 B+ 树叶链按 pkID 升序排列, 故从最后一页往回找第一个非空页即可; // 每页内取最大 pkID 以兼容页内乱序的极端情况。 func (table *Table) maxRowStorePK() uint64 { primMeta, primHandler, ok := table.indexMeta.rowStoreMeta() if !ok { return 0 } ids := primHandler.GetDataPageIDs(table.handle, primMeta.EntryPage) for i := len(ids) - 1; i >= 0; i-- { rows := primHandler.ReadDataPageRows(table.handle, ids[i]) var maxPK uint64 for _, r := range rows { if len(r) < 8 { continue } if pk := binary.BigEndian.Uint64(r[:8]); pk > maxPK { maxPK = pk } } if maxPK != 0 { return maxPK } } return 0 } // SearchByIndex 通过索引搜索一行 func (table *Table) SearchByIndex(idxName string, key []byte) ([]types.FieldValue, error) { // 元信息只查一次, 命中后复用给 searchAt, 避免重复扫描 metas meta := table.indexMeta.findIndexMetaByName(idxName) if meta == nil { return nil, ErrFieldNotFound } storeRow, found := table.indexMeta.searchAt(meta, key) // storeRow = [pkID(8B BE) + rowData] if !found || len(storeRow) < 8 { return nil, page.ErrNotFound } return table.deserializeRow(storeRow[8:]), nil } // DeleteRow 通过索引删除一行 func (table *Table) DeleteRow(idxName string, key []byte) error { // 一次定位: 既用于释放该行的堆页引用, 也下传给索引层删除 —— 避免同一行被查两次树 storeRow, found := table.indexMeta.SearchByIndex(idxName, key) if !found || len(storeRow) < 8 { return page.ErrNotFound } if err := table.indexMeta.DeleteByKey(idxName, key, storeRow, table.Field, table.activeVersion, table.versions); err != nil { return err } // 行已删除 → 释放其动态字段占用的堆块; 计数归零的堆页会被摘链回收 table.heapReleaseRow(storeRow[8:]) table.info.TotalRows-- table.saveTableInfo() if table.onWrite != nil { table.onWrite() } return nil } // checkUniqueUpdate 更新前的唯一性预检 —— 必须早于 serializeRow。 // // 用 serializeRowForCheck 试算行字节 (全程不碰堆), 再交给索引层比对。冲突时旧行分毫 // 未动, 动态堆块也没有被覆写或释放。代价是更新路径多一次序列化, 但更新本来就要回表、 // 定位、重写行, 这笔开销可接受; 换来的是"要么全改, 要么全不动"。 // // 为什么不能只靠 UpdateByKey 里那次预检: 那时 serializeRow 已经跑过了, 旧行的动态 // 列早就被改成新值, 而固定列与索引条目还是旧的 —— 行被改了一半。 func (table *Table) checkUniqueUpdate(values []types.FieldValue, oldRowData []byte, pkID uint64) error { scratch, err := table.serializeRowForCheck(values, oldRowData) if err != nil { return err } return table.indexMeta.CheckUniqueForKey(scratch, pkID, table.Field, table.activeVersion, table.versions) } // UpdateRow 通过索引更新一行 func (table *Table) UpdateRow(idxName string, key []byte, values []types.FieldValue) error { // 先取旧行: 动态字段可复用旧行已占用的堆块, 避免每次更新都产生堆垃圾。 // 该行同时下传给 UpdateByKey, 免去索引层再次回表。 storeRow, found := table.indexMeta.SearchByIndex(idxName, key) if !found { return ErrFieldNotFound } if len(storeRow) < 8 { return ErrFieldNotFound } pkID := binary.BigEndian.Uint64(storeRow[:8]) // 唯一性预检放在序列化之前: 见 checkUniqueUpdate。 if err := table.checkUniqueUpdate(values, storeRow[8:], pkID); err != nil { return err } newRowData, err := table.serializeRow(values, storeRow[8:]) if err != nil { return err } if err := table.indexMeta.UpdateByKey(key, newRowData, pkID, storeRow, table.Field, table.activeVersion, table.versions); err != nil { return err } if table.onWrite != nil { table.onWrite() } return nil } // ======================== 按行号 (pkID) 直接读写 ======================== // // 索引键只决定"落在哪个分段/哪一批", 行号才唯一确定"是哪一行"。 // 时序表里同一个时间戳允许存在多行 (同一时刻的多个测点/多次事件), 而上面那组 // "按索引键取第一条"的入口只能碰到第一行 —— 其余行存得进、读不到、改不了、删不掉。 // 下面这组入口按行号直达, 供 ORM (与任何需要精确定位一行的上层) 使用。 // FindByPK 按行号读取一行的字段值。 func (table *Table) FindByPK(pkID uint64) ([]types.FieldValue, error) { storeRow, found := table.indexMeta.ResolveByPK(pkID) if !found || len(storeRow) < 8 { return nil, page.ErrNotFound } return table.deserializeRow(storeRow[8:]), nil } // SearchByIndexWithPK 同 SearchByIndex, 但额外把该行的真实行号一并返回。 // // 行号是行的 8 字节前缀, 不在字段值里 —— 上层要把它带回对象, 之后才能按行号 // 精确 Update/Delete (见 ORM 的 modelCore.rowID)。 func (table *Table) SearchByIndexWithPK(idxName string, key []byte) (uint64, []types.FieldValue, error) { meta := table.indexMeta.findIndexMetaByName(idxName) if meta == nil { return 0, nil, ErrFieldNotFound } storeRow, found := table.indexMeta.searchAt(meta, key) // storeRow = [pkID(8B BE) + rowData] if !found || len(storeRow) < 8 { return 0, nil, page.ErrNotFound } return binary.BigEndian.Uint64(storeRow[:8]), table.deserializeRow(storeRow[8:]), nil } // DeleteRowByPK 按行号删除一行, 并级联清掉它在全部索引里的条目。 func (table *Table) DeleteRowByPK(pkID uint64) error { // 一次回表: 既拿到行数据用于释放动态字段的堆块, 也下传给索引层定位 pkID。 storeRow, found := table.indexMeta.ResolveByPK(pkID) if !found || len(storeRow) < 8 { return page.ErrNotFound } name, _, ok := table.indexMeta.rowStoreMeta() if !ok { return ErrFieldNotFound } // indexKey 传 nil: 行数据在手, 每个索引都能自己从行里推出键 (时序键/主键列)。 if err := table.indexMeta.DeleteByKey(name.Name(), nil, storeRow, table.Field, table.activeVersion, table.versions); err != nil { return err } table.heapReleaseRow(storeRow[8:]) table.info.TotalRows-- table.saveTableInfo() if table.onWrite != nil { table.onWrite() } return nil } // UpdateRowByPK 按行号更新一行, 并级联更新它在全部索引里的条目。 func (table *Table) UpdateRowByPK(pkID uint64, values []types.FieldValue) error { // 旧行既用于复用动态字段堆块, 也用于让索引层提取"旧键" (时序键变了要搬分段)。 storeRow, found := table.indexMeta.ResolveByPK(pkID) if !found || len(storeRow) < 8 { return ErrFieldNotFound } // 唯一性预检放在序列化之前: 见 checkUniqueUpdate。 if err := table.checkUniqueUpdate(values, storeRow[8:], pkID); err != nil { return err } newRowData, err := table.serializeRow(values, storeRow[8:]) if err != nil { return err } if err := table.indexMeta.UpdateByKey(nil, newRowData, pkID, storeRow, table.Field, table.activeVersion, table.versions); err != nil { return err } if table.onWrite != nil { table.onWrite() } return nil }