关于后端:听GPT-讲Prometheus源代码tsdb

题图来自 Prometheus TSDB (Part 1): The Head Block

tsdb 目录在 Prometheus 我的项目中承当了实现工夫序列数据库（Time Series Database）的性能。Prometheus 应用这个自定义的工夫序列数据库来高效地存储和查问监控数据。

在 tsdb 目录下，有以下次要的组件：

db.go：这是数据库的次要实现文件。它解决了所有与磁盘 I/O、数据长久化、数据压缩等相干的操作。
chunks/：该目录蕴含了解决数据块的代码。在 Prometheus 中，数据被组织成不同的工夫区间的数据块以便于管理和查问。
wal/：该目录蕴含了解决写入前日志（Write Ahead Log, WAL）的代码。WAL 是一种用于保证数据持久性和一致性的技术。
index/：该目录蕴含了解决数据库索引的代码。索引用于疾速查找时间序列和元数据。
tombstones/：该目录蕴含了解决"墓碑"的代码，"墓碑"代表已被删除的数据。
compact/：该目录蕴含了解决数据压缩的代码，数据压缩能够减小数据占用的磁盘空间，并减速查问操作。

Prometheus 的 tsdb 是一个十分重要的组件，它使得 Prometheus 可能高效地解决大量的工夫序列数据。

File: tsdb/block.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/block.go文件是用于解决和治理块数据的。

ErrClosing是一个谬误变量，示意块正在被敞开的状态。

IndexWriter构造体用于写入索引数据，IndexReader构造体用于读取索引数据。ChunkWriter构造体用于写入块数据，ChunkReader构造体用于读取块数据。BlockReader构造体用于读取块数据的元数据。BlockMeta构造体用于存储块的元数据信息。BlockStats构造体用于存储块的统计信息。BlockDesc构造体用于形容块的信息。BlockMetaCompaction构造体用于块的元数据压缩。Block构造体是一个数据块的次要构造，蕴含了块的元数据和数据。blockIndexReader、blockTombstoneReader和blockChunkReader是块的读取器。

SetOutOfOrder函数用于设置块中的数据是否按顺序存储。FromOutOfOrder函数用于将块中的数据依照程序进行排列。containsHint函数用于判断块中是否蕴含特定工夫范畴内的数据。chunkDir函数返回块的数据目录。readMetaFile函数用于读取块的元数据文件。writeMetaFile函数用于写入块的元数据文件。OpenBlock函数用于关上一个块，返回一个块的实例。Close函数用于敞开块。String函数返回块的字符串示意。Dir函数返回块的数据目录。Meta函数返回块的元数据。MinTime函数返回块中最小的工夫戳。MaxTime函数返回块中最大的工夫戳。Size函数返回块的大小。startRead函数用于开始读取块。Index函数返回块的索引数据。Chunks函数返回块的数据块。Tombstones函数返回块的删除标记。GetSymbolTableSize函数返回块的符号表大小。setCompactionFailed函数设置块的压缩状态为失败。Symbols函数返回块的符号表。SortedLabelValues函数返回块中的排序后的标签值。LabelValues函数返回块中的标签值。LabelNames函数返回块中的标签名。Postings函数返回块中的数据地位。SortedPostings函数返回块中排序后的数据地位。Series函数返回块中的系列数据。LabelValueFor函数返回给定标签名的标签值。LabelNamesFor函数返回给定标签值的标签名。Delete函数删除块中的数据。CleanTombstones函数革除块中的删除标记。Snapshot函数创立块的快照。OverlapsClosedInterval函数判断块是否与指定的工夫范畴有重叠。clampInterval函数将工夫范畴限定在块的最小和最大工夫戳之间。

File: tsdb/blockwriter.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/blockwriter.go文件的作用是实现了一个用于将数据写入块文件的块写入器。

块写入器是Prometheus工夫序列数据库（TSDB）的一部分，用于将工夫序列数据写入磁盘上的块文件。块是TSDB中的根本存储单位，蕴含一段时间内的工夫序列样本。

ErrNoSeriesAppended是一个谬误变量，示意在写入数据时没有追加到工夫序列中。

BlockWriter构造体定义了块写入器的属性和办法。它蕴含了一个块头部（head）和一个用于写入块数据的write Ahead log（WAL）文件。

NewBlockWriter函数用于创立一个新的块写入器。它承受一个块头部作为参数，并返回一个新的BlockWriter实例。

initHead函数用于初始化块头部。块头部蕴含了块的元数据信息，如块的起始工夫戳、完结工夫戳和块内蕴含的工夫序列信息。

Appender函数用于追加一个工夫序列样本到块写入器中。它承受一个标签集和一个样本值作为参数，将其追加到以后的工夫序列中。如果样本值的工夫戳超过了以后块的完结工夫戳，块写入器会主动敞开以后块并关上一个新的块。

Flush函数用于将缓冲的数据刷新到磁盘上的块文件中。在调用Flush函数后，数据会被长久化到磁盘，并且块写入器会进入刷新状态，不再承受新的数据追加。

Close函数用于敞开块写入器。它将会敞开块写入器的write Ahead log（WAL）文件，并将文件重命名为块文件。

这些函数独特实现了将工夫序列数据写入块文件的性能，并且确保数据的持久性和一致性。

File: tsdb/compact.go

tsdb/compact.go文件是Prometheus我的项目中负责执行数据压缩的组件。该文件的作用是定义了与块压缩相干的构造体和函数，以实现数据块的压缩、写入和填充等性能。

以下是每个构造体的作用：

Compactor：数据压缩器接口，在LeveledCompactor和HeadCompactor中实现。
LeveledCompactor：实现了Compactor接口，并基于Leveled存储模式执行块的压缩。
CompactorMetrics：负责记录块压缩过程中的指标数据。
dirMeta：用于形容存储目录的元数据，包含目录门路和块的起始和完结工夫范畴。
instrumentedChunkWriter：封装了ChunkWriter接口，用于记录数据块写入的统计信息。
BlockPopulator：块填充器接口，负责将样本数据写入块中。
DefaultBlockPopulator：实现了BlockPopulator接口，在块中填充样本数据。

以下是每个函数的作用：

ExponentialBlockRanges：依据给定的工夫范畴生成一系列指数增长的块工夫范畴。
newCompactorMetrics：创立并返回一个新的CompactorMetrics实例。
NewLeveledCompactor：创立并返回一个新的LeveledCompactor实例。
NewLeveledCompactorWithChunkSize：创立并返回一个新的LeveledCompactor实例，应用指定的块大小。
Plan：依据给定的块元数据和工夫范畴，生成一个简略的压缩打算。
plan：依据给定的块元数据和工夫范畴，应用Leveled存储模式生成一个简单的压缩打算。
selectDirs：依据给定的目录元数据和工夫范畴，抉择符合条件的目录。
selectOverlappingDirs：依据给定的目录元数据和工夫范畴，抉择与工夫范畴重叠的目录。
splitByRange：将一组块元数据依照工夫范畴拆分成多个范畴。
CompactBlockMetas：依据给定的压缩打算，压缩指定的块元数据。
Compact：依据给定的压缩打算，压缩指定的块文件。
CompactWithBlockPopulator：依据给定的压缩打算和块填充器，压缩指定的块文件。
Write：写入指定的块数据到磁盘。
WriteChunks：将块中的样本数据写入到磁盘。
write：将指定的块元数据和样本数据写入到磁盘。
PopulateBlock：应用块填充器将样本数据写入到块中。

这些函数独特实现了数据压缩的各个步骤，包含打算生成、块元数据压缩、数据写入和填充等。

File: tsdb/head.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/head.go文件是Head段的实现，用于治理工夫序列数据。Head是tsdb的外围组件之一，它是数据存储的一部分，负责收集、查问和解决工夫序列数据。

ErrInvalidSample，ErrInvalidExemplar，ErrAppenderClosed这些变量是用来示意在解决工夫序列数据时可能呈现的谬误。ErrInvalidSample示意有效的样本值，ErrInvalidExemplar示意有效的Exemplar，ErrAppenderClosed示意Appender已敞开。

defaultIsolationDisabled是一个默认值，用于示意是否禁用隔离（Isolation）的参数设置，默认状况下隔离是启用的。

defaultWALReplayConcurrency是一个默认值，示意WAL重放的并发度，默认为1，示意并发重放的数量。

ExemplarStorage是用于存储Exemplar数据的接口。

HeadOptions是Head段的配置选项，用于定义Head的一些行为和属性，例如块的大小、长久化等。

SeriesLifecycleCallback是一个回调接口，用于在工夫序列的创立和删除时执行一些额定的逻辑操作。

headMetrics是Head段的指标。

HeadStats用于跟踪Head段的统计信息。

WALReplayStatus用于示意WAL（Write-Ahead Log）重放的状态。

Stats用于跟踪Head段的根本统计信息。

RangeHead是Head段的一种非凡模式，用于反对查问和解决工夫范畴内的数据。

seriesHashmap是用于存储工夫序列数据的哈希表。

stripeSeries是工夫序列数据的分片。

stripeLock用于对stripeSeries进行并发拜访的互斥锁。

sample、memSeries、memSeriesOOOFields、memChunk、oooHeadChunk是用于示意不同类型的数据结构，用于存储工夫序列数据的具体内容。

noopSeriesLifecycleCallback是一个空的SeriesLifecycleCallback实现。

DefaultHeadOptions和NewHead是创立Head段的默认选项和构造函数。

resetInMemoryState、newHeadMetrics、mmappedChunksDir、NewHeadStats、GetWALReplayStatus、Init、loadMmappedChunks、removeCorruptedMmappedChunks、ApplyConfig、SetOutOfOrderTimeWindow、EnableNativeHistograms、DisableNativeHistograms、PostingsCardinalityStats、updateMinMaxTime、updateMinOOOMaxOOOTime、SetMinValidTime、Truncate、OverlapsClosedInterval、truncateMemory、WaitForPendingReadersInTimeRange、WaitForAppendersOverlapping、IsQuerierCollidingWithTruncation、truncateWAL、truncateOOO、truncateSeriesAndChunkDiskMapper、Stats、NewRangeHead、NewRangeHeadWithIsolationDisabled、Index、Chunks、Tombstones、MinTime、MaxTime、BlockMaxTime、NumSeries、Meta、String、Delete、gc、MinOOOTime、MaxOOOTime、compactable、Close、getOrCreate、getOrCreateWithID、get、set、del、newStripeSeries、getByID、getByHash、getOrSet、newSample、T、F、H、FH、Type、newMemSeries、minTime、maxTime、truncateChunksBefore、cleanupAppendIDsBelow、head、overlapsClosedInterval、PreCreation、PostCreation、PostDeletion、Size、startWALReplayStatus、updateWALReplayStatusRead这些函数别离用于Head段的不同操作和性能，例如初始化、加载数据、配置变更、清理、查问等等。

File: tsdb/head_append.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/head_append.go文件的作用是解决头块数据的追加操作。头块是工夫序列数据的第一个块，其中蕴含了所有工夫序列数据的元数据以及样本值。

上面是对要害变量和构造体的具体介绍：

_是一个空白标识符，用于疏忽不须要应用的变量。
initAppender是用于初始化头块数据追加器的函数。
exemplarWithSeriesRef构造体蕴含了一个样本值以及该样本值所属的工夫序列援用。
headAppender构造体是头块数据的追加器，用于将样本值和元数据增加到头块中。
chunkOpts构造体用于设置块的参数，如大小、刷新距离等。

上面是对要害函数的具体介绍：

Append用于向头块追加一个样本值。
AppendExemplar用于向头块追加一个样本值和所属的工夫序列援用。
AppendHistogram用于向头块追加一个直方图样本值。
UpdateMetadata用于更新头块中工夫序列的元数据。
initTime用于初始化工夫戳和样本值的工夫。
GetRef用于获取工夫序列援用。
Commit用于提交追加操作的后果。
Rollback用于回滚追加操作的后果。
Appender是头块的数据追加器接口。
appender是Appender接口的实现，用于操作头块数据的追加操作。
appendableMinValidTime用于获取可追加的最早工夫。
AppendableMinValidTime用于获取可追加的最早工夫（多个Appender调用时应用最小的后果）。
max用于获取两个工夫戳的最大值。
getAppendBuffer和putAppendBuffer别离用于获取和开释用于追加样本值的缓冲区。
getExemplarBuffer和putExemplarBuffer别离用于获取和开释用于追加样本值和工夫序列援用的缓冲区。
getHistogramBuffer和putHistogramBuffer别离用于获取和开释用于追加直方图样本值的缓冲区。
getFloatHistogramBuffer和putFloatHistogramBuffer别离用于获取和开释用于追加浮点型直方图样本值的缓冲区。
getMetadataBuffer和putMetadataBuffer别离用于获取和开释用于追加元数据的缓冲区。
getSeriesBuffer和putSeriesBuffer别离用于获取和开释用于追加工夫序列的缓冲区。
getBytesBuffer和putBytesBuffer别离用于获取和开释用于追加字节数据的缓冲区。
appendable用于查看是否能够追加新数据。
appendableHistogram用于查看是否能够追加新的直方图数据。
appendableFloatHistogram用于查看是否能够追加新的浮点型直方图数据。
ValidateHistogram用于验证直方图样本值的有效性。
ValidateFloatHistogram用于验证浮点型直方图样本值的有效性。
checkHistogramSpans用于查看直方图样本值的时间跨度是否非法。
checkHistogramBuckets用于查看直方图样本值的桶是否非法。
log用于记录日志。
exemplarsForEncoding用于编码样本值的工夫序列援用。
insert用于向头块插入一个样本值。
append用于追加一个样本值。
appendHistogram用于追加一个直方图样本值。
appendFloatHistogram用于追加一个浮点型直方图样本值。
appendPreprocessor用于解决样本值追加前的筹备操作。
computeChunkEndTime用于计算块的完结工夫。
cutNewHeadChunk用于创立并切换到新的头块。
cutNewOOOHeadChunk用于创立并切换到新的乱序头块。
mmapCurrentOOOHeadChunk用于将以后的乱序头块映射到内存中。
mmapCurrentHeadChunk用于将以后的头块映射到内存中。
handleChunkWriteError用于解决块写入谬误。

File: tsdb/head_read.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/head_read.go文件的作用是解决在查问工夫序列数据时的头部读取操作。

_这几个变量的作用如下：

headIndexReader：用于从索引文件中读取头部数据。
headChunkReader：用于从数据文件中读取头部块数据。
mergedOOOChunks：合并在内存中的乱序块。
boundedChunk：示意头部块的迭代器。
boundedIterator：用于在头部块上进行迭代的迭代器。
safeHeadChunk：示意头部块的包装器，用于读取头部块中的数据。
stopIterator：一个空迭代器。

以下是每个构造体的作用：

ExemplarQuerier：配合头部块和索引进行示例查问的查询器。
Index：用于查找时间序列的索引。
indexRange：示意索引的范畴。
Close：敞开头部的读取操作。
Symbols：索引中标签名称和标签值的符号表。
SortedLabelValues：按字母顺序排列的标签值汇合。
LabelValues：标签值汇合。
LabelNames：标签名称汇合。
Postings：用于查找具备给定标签名称和标签值的工夫序列的地位。
SortedPostings：按字母顺序排列的工夫序列地位汇合。
Series：工夫序列的汇合。
headChunkID：头部块的惟一标识符。
oooHeadChunkID：乱序头部块的惟一标识符。
LabelValueFor：获取具备给定标签名称的工夫序列的标签值。
LabelNamesFor：获取具备给定标签值的工夫序列的标签名称。
Chunks：工夫序列的块汇合。
chunksRange：示意块的范畴。
Chunk：工夫序列的块。
ChunkWithCopy：一个领有正本的块。
chunk：头部块的汇合。
oooMergedChunk：合并的乱序头部块。
Bytes：跨多个数据块的字节切片。
Encoding：块的编码类型。
Appender：用于在块中附加数据样本的接口。
Iterator：在块上进行迭代的接口。
NumSamples：块中的样本数。
Compact：将块编码为紧凑格局的办法。
Next：迭代器的下一个办法。
Seek：迭代器的查找办法。
iterator：用于块的迭代器。
makeStopIterator：创立一个空的迭代器。

这些函数在头部读取过程中具备不同的作用，其中一些函数用于读取头部块的数据，一些用于迭代数据，一些用于解决索引，一些用于在块中附加数据等。具体的作用可参考函数名和其所在的构造体的作用。

File: tsdb/head_wal.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/head_wal.go文件是用于解决写入日志（Write-Ahead Log，WAL）的性能。WAL是一种用于数据长久化和复原的技术，在Prometheus中用于保障工夫序列数据长久化和可靠性。

以下是每个构造体的作用：

histogramRecord：一个构造体，示意一个直方图样本记录。
walSubsetProcessor：一个构造体，用于解决WAL日志的子集。
walSubsetProcessorInputItem：一个构造体，用于示意WAL子集解决的输出项。
errLoadWbl：一个构造体，示意WAL加载或复原时的谬误。
wblSubsetProcessor：一个构造体，用于解决WAL日志的子集。
chunkSnapshotRecord：一个构造体，示意一个块快照记录。
ChunkSnapshotStats：一个构造体，用于统计块快照的相干信息。

以下是每个函数的作用：

loadWAL：从WAL加载工夫序列数据。
resetSeriesWithMMappedChunks：重置具备mmaped块的工夫序列。
setup：设置WAL处理器。
closeAndDrain：敞开并排干WAL处理器。
reuseBuf：重用缓冲区。
reuseHistogramBuf：重用直方图缓冲区。
processWALSamples：解决WAL中的样本。
loadWBL：加载或复原WAL。
Error：返回给定谬误值的WAL加载谬误。
Cause：返回给定WAL加载谬误的根本原因。
Unwrap：解包给定的WAL加载谬误。
isErrLoadOOOWal：查看给定谬误是否是“超出冀望的WAL条目”谬误。
processWBLSamples：解决WAL中的样本。
waitUntilIdle：期待WAL处理器实现解决。
encodeToSnapshotRecord：将块数据编码为快照记录。
decodeSeriesFromChunkSnapshot：从块快照中解码工夫序列数据。
encodeTombstonesToSnapshotRecord：将删除的块数据编码为快照记录。
decodeTombstonesSnapshotRecord：从快照记录中解码删除的块数据。
ChunkSnapshot：在给定的目录中生成块快照。
chunkSnapshotDir：返回块快照所在的目录。
performChunkSnapshot：执行块快照操作。
LastChunkSnapshot：返回最新的块快照。
DeleteChunkSnapshots：删除所有块快照。
loadChunkSnapshot：从块快照加载工夫序列数据。

这些函数和构造体独特实现了WAL的加载、长久化以及与块快照相干的性能。

File: tsdb/isolation.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/isolation.go文件是用于在工夫序列数据库(TSDB)中实现事务隔离的性能。

以下是对每个构造体和函数的具体介绍：

构造体：

isolationState：示意以后事务的状态，包含读写状态、增加追踪和附加追踪等信息。
isolationAppender：示意一个事务的附加器，用于将数据追加到指标缓冲区中。
isolation：示意一个事务隔离的对象，用于治理事务的状态和附加操作。
txRing：示意一个环形缓冲区，用于存储和追踪追加的操作。
txRingIterator：用于遍历txRing中的追加操作。

函数：

Close：敞开以后的事务隔离。
IsolationDisabled：查看事务隔离是否被禁用。
newIsolation：创立一个新的事务隔离实例。
lowWatermark：获取最新追加操作的低水位标记。
lowWatermarkLocked：获取最新追加操作的低水位标记（已加锁）。
lowestAppendTime：获取最新追加操作的工夫戳。
State：获取以后事务的状态。
TraverseOpenReads：遍历所有关上的读取操作。
newAppendID：生成一个新的附加操作ID。
lastAppendID：获取最初一个附加操作的ID。
closeAppend：敞开一个附加的操作。
newTxRing：创立一个新的txRing实例。
add：向txRing中增加一个新的追加操作。
cleanupAppendIDsBelow：清理低于特定追加操作ID的所有附加操作。
iterator：创立一个txRingIterator实例。
At：获取以后迭代器指向的追加操作。
Next：将迭代器挪动到下一个追加操作。

这些构造体和函数独特提供了事务隔离的实现细节，包含治理事务状态、追加操作、追加操作ID的生成和清理，以及对追加操作的遍历和拜访等性能。

File: tsdb/ooo_head.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/ooo_head.go文件的作用是定义了OOOHead类型，该类型示意一个存储参加OOM实现的块的元信息。

首先，_这几个变量是占位符，代表暂不须要应用的变量，通常用于疏忽某个值。

接下来，OOOChunk构造体示意一个块的元信息，在该构造体中，有以下字段：

Ref records：该块的援用计数。
MinTime records：该块所蕴含样本数据的最小工夫戳。
MaxTime records：该块所蕴含样本数据的最大工夫戳。
FirstVal records：该块中的第一个样本点值。
LastVal records：该块中的最初一个样本点值。

OOORangeHead构造体示意一个范畴的元信息，在该构造体中，有以下字段：

FileName records：该范畴所对应的文件名。
MinTime records：该范畴所蕴含样本数据的最小工夫戳。
MaxTime records：该范畴所蕴含样本数据的最大工夫戳。
IndexOffset records：该范畴所在的文件中索引的偏移。

NewOOOChunk函数用于创立一个所蕴含样本数据的新的块。

Insert函数用于向块中插入样本点。

NumSamples函数用于返回块中的样本点数量。

ToXOR函数用于计算两个块的异或。

ToXORBetweenTimestamps函数用于计算两个工夫戳之间的块的异或。

NewOOORangeHead函数用于创立一个示意范畴的新的元信息。

Index函数用于返回范畴元信息中的索引值。

Chunks函数用于返回范畴元信息中的块列表。

Tombstones函数用于返回范畴元信息中的后果列表。

Meta函数用于返回范畴元信息中的元信息数据。

Size函数用于返回范畴元信息中的大小。

String函数用于返回范畴元信息的字符串示意。

MinTime函数用于返回范畴元信息中的最小工夫戳。

MaxTime函数用于返回范畴元信息中的最大工夫戳。

File: tsdb/ooo_head_read.go

tsdb/ooo_head_read.go文件是Prometheus我的项目中实现磁盘级别逆序读取工夫序列数据的局部。这个文件定义了一些相干的构造体和函数，用于读取和解决磁盘上工夫序列数据的元数据和数据块。

首先，让咱们一一介绍这些构造体的作用：

_：在Go语言中，_用作一个空白标识符，示意疏忽某个变量的值。
OOOHeadIndexReader：这个构造体是用于读取并治理磁盘上头部索引数据的。它保护了索引数据的援用和读取地位，并提供了读取索引数据的办法。
chunkMetaAndChunkDiskMapperRef：这个构造体是用来映射块元数据和块磁盘映射援用的构造体。
byMinTimeAndMinRef：这个构造体是一个排序用的辅助构造体，依据最小工夫和最小援用排序索引。
metaByMinTimeAndMinRef：这个构造体是用于存储块元数据的映射表。
OOOHeadChunkReader：这个构造体用于读取和解析磁盘上的块数据。它保护了块数据的援用和读取地位，并提供了读取块数据的办法。
OOOCompactionHead：这个构造体是用于紧凑磁盘上工夫序列数据的头部元数据的。
OOOCompactionHeadIndexReader：这个构造体是用于读取并治理紧凑后头部索引数据的。它保护了索引数据的援用和读取地位，并提供了读取索引数据的办法。

接下来，让咱们一一介绍这些函数的作用：

NewOOOHeadIndexReader：这个函数创立一个新的头部索引数据的读取器。
Series：这个函数返回一个给定标签汇合的工夫序列数据。
series：这个函数相似于Series函数，然而返回未加锁的工夫序列数据。
LabelValues：这个函数返回与给定标签名匹配的惟一标签值的列表。
Len：这个函数返回一组工夫序列的长度。
Less：这个函数依据一组工夫序列的标签名进行排序。
Swap：这个函数在切片中替换两个地位的工夫序列数据。
Postings：这个函数返回给定标签匹配器的响应工夫序列的迭代器。
NewOOOHeadChunkReader：这个函数创立一个新的块数据的读取器。
Chunk：这个函数返回与给定块援用对应的块数据。
Close：这个函数敞开块数据的读取器。
NewOOOCompactionHead：这个函数创立一个新的工夫序列头部元数据的紧凑版本。
Index：这个函数返回与给定标签匹配器的响应工夫序列的迭代器。
Chunks：这个函数返回与给定工夫范畴和标签匹配器绝对应的块数据。
Tombstones：这个函数返回与给定工夫范畴和标签匹配器绝对应的墓碑数据。
Meta：这个函数返回与给定工夫范畴和标签匹配器绝对应的块元数据。
CloneForTimeRange：这个函数基于给定的工夫范畴和标签匹配器创立一个新的工夫序列头部元数据的正本。
Size：这个函数返回磁盘上工夫序列头部元数据的大小。
MinTime：这个函数返回磁盘上工夫序列的最小工夫。
MaxTime：这个函数返回磁盘上工夫序列的最大工夫。
ChunkRange：这个函数返回与给定工夫范畴绝对应的块数据范畴。
LastMmapRef：这个函数返回磁盘上最初一个映射援用。
LastWBLFile：这个函数返回磁盘上最初一个WAL（Write-Ahead Log）文件的门路。
NewOOOCompactionHeadIndexReader：这个函数创立一个新的紧凑后头部索引数据的读取器。
Symbols：这个函数返回头部索引数据中的符号值和符号名称的映射。
SortedPostings：这个函数返回给定标签匹配器的响应工夫序列的排序迭代器。
SortedLabelValues：这个函数返回与给定标签匹配器绝对应的排序的惟一标签值列表。
PostingsForMatchers：这个函数返回给定标签匹配器的响应工夫序列的迭代器。
LabelNames：这个函数返回标签名称的列表。
LabelValueFor：这个函数返回给定标签名的所有标签值。
LabelNamesFor：这个函数返回给定标签值的所有标签名称。

总的来说，tsdb/ooo_head_read.go文件中定义的构造体和函数是用来读取、解析和解决磁盘上的工夫序列数据的元数据和数据块的。这些构造体和函数提供了拜访和操作磁盘数据的办法，以反对Prometheus我的项目中的数据存储和查问性能。

File: tsdb/querier.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/querier.go文件是查问引擎的外围文件。它定义了各种数据结构和函数，用于执行查问操作和返回后果。

首先，regexMetaCharacterBytes变量定义了一些正则表达式的元字符的字节示意。它们用于在查问中解决正则表达式匹配。

接下来，文件中定义了一系列的数据结构和函数：

blockBaseQuerier: 封装了根本的查询器的办法，如遍历工夫块和获取标签值等。
blockQuerier: 扩大了blockBaseQuerier，提供了对块数据的查问操作。
blockChunkQuerier: 扩大了blockBaseQuerier，提供了对块块数据的查问操作。
seriesData: 封装了工夫序列数据的构造。
blockBaseSeriesSet: 封装了根本的工夫序列汇合操作，如获取标签名、标签值等。
populateWithDelGenericSeriesIterator: 依据删除向量填充通用序列迭代器。
blockSeriesEntry: 封装了块内工夫序列的元数据。
chunkSeriesEntry: 封装了块内块工夫序列的元数据。
populateWithDelSeriesIterator: 依据删除向量填充工夫序列迭代器。
populateWithDelChunkSeriesIterator: 依据删除块填充块工夫序列迭代器。
blockSeriesSet: 块级工夫序列汇合。
blockChunkSeriesSet: 块级块工夫序列汇合。
mergedStringIter: 合并的字符串迭代器。
DeletedIterator: 删除的迭代器，用于获取已删除工夫序列。
nopChunkReader: 空的块读取器，用于查问时跳过有效块。

接下来是一系列的函数：

isRegexMetaCharacter: 判断给定的字符是否是正则表达式的元字符。
init: 初始化查询器。
newBlockBaseQuerier: 创立一个新的根本查询器。
LabelValues: 获取指定标签名的所有标签值。
LabelNames: 获取所有标签名。
Close: 敞开查询器。
NewBlockQuerier: 创立一个新的块查询器。
Select: 执行指定的查问表达式，并返回后果。
NewBlockChunkQuerier: 创立一个新的块块查询器。
findSetMatches: 依据匹配器在汇合中查找匹配的地位。
PostingsForMatchers: 获取series ID的匹配地位。
postingsForMatcher: 获取指定匹配器的匹配series ID地位。
inversePostingsForMatcher: 获取排除指定匹配器的匹配series ID地位。
labelValuesWithMatchers: 依据匹配器获取匹配的标签值。
labelNamesWithMatchers: 依据匹配器获取匹配的标签名。
Labels: 获取工夫序列的标签汇合。
Next: 迭代下一个工夫序列数据。
Err: 获取迭代中的谬误。
Warnings: 获取迭代中的正告信息。
reset: 重置查问迭代器。
next: 迭代下一个工夫序列数据。
Iterator: 定义查问迭代器的接口。
Seek: 将迭代器定位到指定的工夫戳。
At: 查看迭代器是否在给定的工夫戳。
AtHistogram: 查看迭代器是否在给定的直方图工夫戳。
AtFloatHistogram: 查看迭代器是否在给定的浮点直方图工夫戳。
AtT: 查看迭代器是否在给定的工夫戳。
newBlockSeriesSet: 创立一个新的块工夫序列汇合。
NewBlockChunkSeriesSet: 创立一个新的块块工夫序列汇合。
NewMergedStringIter: 创立一个新的合并字符串迭代器。
newNopChunkReader: 创立一个新的空块读取器。
Chunk: 获取块数据。

这些数据结构和函数独特实现了Prometheus查问引擎的外围性能，包含获取标签值、执行查问、迭代工夫序列数据等。

File: tsdb/repair.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/repair.go文件的作用是实现数据修复和复原性能。

repairBadIndexVersion函数的作用是修复损坏的索引版本。在数据存储期间，索引版本可能会产生损坏或不统一。该函数会检测并修复这些索引版本问题。
readBogusMetaFile函数的作用是读取损坏的元数据文件。元数据文件存储了工夫序列数据块的信息，但有时可能会损坏或不残缺。该函数负责检测和复原这些损坏的元数据文件，以确保数据的正确性和一致性。

此外，该文件还蕴含其余函数，如repairBlock，repairBlockDir，replayWAL等，这些函数负责修复和复原块数据文件和写入日志文件中的损坏或不统一的局部。

总之，tsdb/repair.go文件是Prometheus我的项目中用于修复和复原损坏或不统一数据的要害文件，其函数的作用是修复损坏的索引版本、读取损坏的元数据文件等，以确保数据的正确性和一致性。

File: tsdb/tsdbblockutil.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/tsdbblockutil.go文件的作用是提供了一些用于解决和生成数据块的工具函数。

首先，让咱们理解一下整个文件的构造。该文件定义了一些常量、变量和函数，用于解决和操作工夫序列数据块。其中，常量ErrInvalidTimes是一个谬误，示意有效的工夫戳。变量ErrInvalidTimesMetric和ErrInvalidTimesNaN别离是ErrInvalidTimes的不同类型谬误，用于在解决数据时批示有效的工夫戳。这些谬误变量用于帮忙在呈现问题时更好地诊断和解决异常情况。

接下来，让咱们理解一下文件中的CreateBlock函数。在tsdb包中，数据存储在称为块（blocks）的文件中，每个块蕴含肯定工夫范畴内的工夫序列数据。CreateBlock函数用于创立一个新的数据块。

CreateBlock函数的第一个参数是块的存储门路，第二个参数是该块的版本号。
CreateBlock函数首先依据存储门路和版本号创立一个新的块目录，并在其中创立一些元数据文件。
接下来，CreateBlock函数返回一个WritableBlock接口，该接口示意能够向其中写入数据的数据块。
此WritableBlock接口由BlockWriter构造实现，该构造实现了向数据块中写入数据的办法。
最初，CreateBlock函数返回创立的WritableBlock接口，供后续的写入操作应用。

总结一下，tsdb/tsdbblockutil.go文件中的次要作用是提供了用于解决和生成数据块的工具函数。ErrInvalidTimes变量用于示意有效的工夫戳谬误，而CreateBlock函数用于创立一个新的数据块，并返回一个WritableBlock接口，以供数据写入操作应用。

File: tsdb/wal.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/wal.go文件的作用是实现了日志文件（Write Ahead Log, WAL）的读写操作。WAL是用于长久化存储工夫序列数据，并保证数据的一致性和可恢复性的一种机制。

首先，castagnoliTable是用于计算CRC32校验和的多项式表。CRC32校验和用于校验WAL文件的完整性。

接下来，WALEntryType定义了WAL日志条目标类型，包含数据点、样本、删除操作等。

walMetrics构造体定义了用于记录WAL日志的各种指标，例如条目写入数、校验和谬误数等。

WAL是一个文件，蕴含了多个WAL日志段。WALReader是用于读取WAL文件的构造体，SegmentWAL是一个WAL文件的段，repairingWALReader和walReader用于修复WAL文件的读取操作，walCorruptionErr是WAL文件损坏的谬误类型。

newWalMetrics函数用于创立walMetrics构造体，newSegmentFile函数用于创立一个新的WAL文件段，init用于初始化WAL文件，newCRC32用于创立CRC32校验模块。

OpenSegmentWAL函数用于关上一个WAL文件段，Read用于读取WAL文件中的数据，truncate用于截断WAL文件，Reader定义了WAL文件的读取器接口，getBuffer和putBuffer用于获取和开释缓冲区。

Truncate用于截断WAL文件，LogSeries、LogSamples和LogDeletes别离用于写入工夫序列数据、样本和删除操作到WAL日志中。

openSegmentFile和createSegmentFile用于关上和创立WAL文件段，cut用于切割WAL文件段，head用于获取WAL文件头部信息，Sync、sync和flush用于刷写WAL数据到磁盘。

run是一个协程，用于异步刷写WAL数据到磁盘，Close用于敞开WAL文件，write用于向WAL文件写入数据，writeTo用于将WAL数据写入到指定的io.Writer中。

encodeSeries、encodeSamples和encodeDeletes用于将工夫序列数据、样本和删除操作编码为序列化的字节流，newWALReader用于创立WAL文件读取器。

Err用于判断谬误类型，at、next和current用于迭代WAL文件条目，Error用于获取WAL文件读取器的错误信息，corruptionErr用于判断WAL文件是否损坏。

entry用于解码WAL条目，decodeSeries、decodeSamples和decodeDeletes用于解码工夫序列数据、样本和删除操作，deprecatedWALExists用于判断是否存在旧版本的WAL文件，MigrateWAL用于迁徙旧版本的WAL文件。

总而言之，tsdb/wal.go文件定义了WAL文件的构造和操作方法，提供了写入和读取WAL文件的接口，保障了工夫序列数据的长久化和可恢复性。

File: tsdb/db.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/db.go文件是工夫序列数据库（TSDB）的外围实现。其提供了TSDB的各种性能，包含数据存储、查问、压缩、删除等。

以下是对文件中的各个变量和构造体的作用进行具体介绍：

ErrNotReady：示意TSDB尚未筹备好，用于在一些须要TSDB就绪状态的操作中进行错误处理。
ErrClosed：示意TSDB已敞开，用于在敞开状态下的操作进行错误处理。
Options：TSDB的配置选项，包含存储目录、数据保留策略、块大小等。
BlocksToDeleteFunc：删除块的函数类型，用于实现自定义的块删除策略。
DB：TSDB的次要实例，蕴含了数据索引、数据块等。
dbMetrics：TSDB的指标，包含读写申请次数、块数量等。
DBStats：TSDB的统计信息，包含块垃圾回收次数、块压缩次数等。
DBReadOnly：只读的TSDB实例，用于查问操作。
dbAppender：用于向TSDB追加数据的接口。
TimeRange：工夫范畴，示意查问的工夫范畴。
Overlaps：块之间的重叠区域。

以下是文件中的各个函数的作用：

DefaultOptions：获取默认的TSDB配置选项。
newDBMetrics：创立TSDB指标。
NewDBStats：创立TSDB统计信息。
OpenDBReadOnly：关上只读的TSDB实例。
FlushWAL：将WAL（写入前日志）中的数据刷新到磁盘。
loadDataAsQueryable：将数据加载为可查问的格局。
Querier：创立工夫范畴查询器。
ChunkQuerier：创立区块查询器。
Blocks：获取指定工夫范畴的块。
LastBlockID：获取最初一个块的ID。
Block：块的元数据。
Close：敞开TSDB实例。
Open：关上TSDB实例。
validateOpts：验证配置选项。
open：关上TSDB实例的外部实现。
removeBestEffortTmpDirs：删除最佳尽力尝试长期目录。
StartTime：获取TSDB实例的起始工夫。
Dir：获取TSDB实例的存储目录。
run：运行TSDB实例。
Appender：用于向TSDB追加数据。
ApplyConfig：利用配置更改。
EnableNativeHistograms：启用原生直方图。
DisableNativeHistograms：禁用原生直方图。
GetRef：获取援用。
Commit：提交援用。
Compact：压缩TSDB实例。
CompactHead：压缩TSDB头部局部。
CompactOOOHead：压缩TSDB头部局部（Out of Order）。
compactOOOHead：压缩TSDB头部局部的外部实现（Out of Order）。
compactOOO：压缩TSDB的块（Out of Order）。
compactHead：压缩TSDB头部局部的外部实现。
compactBlocks：压缩TSDB的块。
getBlock：获取指定ID的块。
reload：从新加载TSDB实例。
reloadBlocks：从新加载块。
openBlocks：关上块。
DefaultBlocksToDelete：获取默认的删除块函数。
deletableBlocks：获取可删除的块。
BeyondTimeRetention：查看是否超出工夫保留期。
BeyondSizeRetention：查看是否超出大小保留期。
deleteBlocks：删除块。
String：将块ID转换为字符串。
OverlappingBlocks：获取重叠的块。
inOrderBlocksMaxTime：获取按程序的块的最大工夫。
Head：TSDB的头部局部。
DisableCompactions：禁用压缩。
EnableCompactions：启用压缩。
Snapshot：对TSDB进行快照。
blockChunkQuerierForRange：获取指定工夫范畴的块和区块查询器。
ExemplarQuerier：创立示例查询器。
rangeForTimestamp：针对工夫戳获取范畴。
Delete：删除数据。
CleanTombstones：革除删除标记。
SetWriteNotified：设置写入告诉，用于跟踪写入是否已实现。
isBlockDir：查看指定门路是否为块目录。
isTmpDir：查看指定门路是否为长期目录。
blockDirs：获取块目录。
sequenceFiles：获取序列文件。
nextSequenceFile：获取下一个序列文件。
exponential：返回以2为底的指数值。

File: tsdb/chunkenc/bstream.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/chunkenc/bstream.go文件的作用是实现基于bit流的编码和解码。该文件定义了几个构造体和函数，用于解决位级别的数据流。

构造体：
bstream：该构造体用于读取和写入位数据，底层应用字节数组存储。
bit：示意一个位，取值为0或1。
bstreamReader：用于从bstream中读取位数据。
函数：
bytes：将位数据流转换为字节数组。
writeBit：向bstream中写入一个位。
writeByte：向bstream中写入一个字节。
writeBits：向bstream中写入多个位。
newBReader：创立一个新的bstreamReader实例。
readBit：从bstreamReader中读取一个位。
readBitFast：通过缓存读取一个位，优化读取性能。
readBits：从bstreamReader中读取多个位。
readBitsFast：通过缓存读取多个位，优化读取性能。
ReadByte：从bstreamReader中读取一个字节。
loadNextBuffer：加载下一个字节的数据到bstreamReader缓冲区。

这些函数和构造体一起实现了对位数据的编码和解码操作。通过bstream和bstreamReader，能够将数据按位存储，并以高效的形式进行读取和写入。其余辅助函数如writeBit、readBit等用于简化位级别的操作，而bytes则用于将位数据转换为字节数组。

File: tsdb/chunkenc/chunk.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/chunkenc/chunk.go文件是用于实现工夫序列数据的压缩和编码的要害文件。它蕴含了各种构造体和函数，用于解决数据编码和解码、数据的追加和迭代，以及内存治理等性能。

Encoding: 是一个枚举类型，定义了数据的编码方式，如无压缩编码、Snappy压缩编码等。
Chunk: 是一个工夫序列数据块的构造体，蕴含了工夫戳和对应值的切片，以及一些元数据，如块的偏移量、编码方式等。
Appender: 是一个用于追加数据到Chunk的构造体，提供了Append、Reset等办法。
Iterator: 是一个用于迭代Chunk中的工夫序列数据的接口，提供了Next、At、Seek等办法。
ValueType: 是一个枚举类型，定义了工夫序列值的类型，如整数、浮点数、直方图等。
mockSeriesIterator: 是一个用于模仿工夫序列数据的迭代器的构造体，用于测试目标。
nopIterator: 是一个空的迭代器，用于示意迭代完结。
Pool: 是一个用于治理Chunk对象的内存池的构造体，提供了Get、Put等办法。
pool: 是一个全局的Chunk对象内存池实例。

以下是一些具体函数的阐明：

String: 用于返回Chunk的形容字符串。
IsValidEncoding: 用于判断给定的编码方式是否无效。
ChunkEncoding: 用于返回Chunk的编码方式。
MockSeriesIterator: 用于创立一个模仿的工夫序列数据迭代器。
Seek: 用于在迭代器中依据工夫戳进行查找。
At: 用于获取迭代器以后地位的工夫戳和值。
AtHistogram: 用于获取迭代器以后地位的直方图值。
AtFloatHistogram: 用于获取迭代器以后地位的浮点型直方图值。
AtT: 用于获取迭代器以后地位的工夫戳。
Next: 用于迭代器挪动到下一个地位。
Err: 用于获取迭代器的错误信息。
NewNopIterator: 创立一个空的迭代器，示意迭代完结。
NewPool: 创立一个新的Chunk对象内存池。
Get: 从内存池中获取一个Chunk对象。
Put: 将不再应用的Chunk对象放回内存池。
FromData: 依据给定的数据和编码方式创立一个新的Chunk对象。
NewEmptyChunk: 创立一个空的Chunk对象。

这些函数和构造体的作用是为了无效地压缩和治理工夫序列数据，提供了数据的编码解码、追加和迭代的性能，以及内存的调配和复用。通过应用这些性能，Prometheus能够高效地存储和解决大规模的工夫序列数据。

File: tsdb/chunkenc/histogram_meta.go

tsdb/chunkenc/histogram_meta.go文件是Prometheus我的项目中用于解决直方图数据的文件。它蕴含了一些构造体和函数，用于治理直方图数据的元信息和操作。

bucketIterator构造体：它示意一个迭代器，用于遍历直方图的数据桶。它蕴含了以后迭代的指标名称、直方图数据块以及以后指针地位等信息。
Insert函数：用于将直方图数据插入到直方图数据块中。它接管指标名称、直方图数据、工夫戳等参数，并更新直方图数据块的元信息。
bucketValue构造体：它示意一个直方图数据桶的值。蕴含了该数据桶的边界值、累积计数、指定柱的计数等信息。
writeHistogramChunkLayout函数：用于将直方图数据块的元信息序列化并写入到指定文件中。
readHistogramChunkLayout函数：用于从文件中读取直方图数据块的元信息并解析成构造体。
putHistogramChunkLayoutSpans函数：将直方图数据块的工夫戳范畴划分为多个持续时间范畴，并将其序列化并写入到指定文件中。
readHistogramChunkLayoutSpans函数：用于从文件中读取直方图数据块的工夫戳范畴并解析成构造体。
putZeroThreshold函数：将直方图数据块中的零阈值序列化并写入到指定文件中。
readZeroThreshold函数：从文件中读取直方图数据块的零阈值并解析成构造体。
newBucketIterator函数：用于创立一个新的bucketIterator构造体。
Next函数：用于在bucketIterator上挪动到下一个数据桶。
expandSpansForward函数：用于依据指定的持续时间范畴扩大工夫戳范畴。
expandSpansBothWays函数：用于同时向前和向后扩大工夫戳范畴。
insert函数：将直方图数据插入到直方图块中。它依据数据的工夫戳将数据插入到正确的数据桶中。
counterResetHint函数：用于批示直方图数据块是否须要重置计数器。
nextNonEmptySpanSliceIdx函数：用于获取下一个非空的工夫戳范畴。

这些构造体和函数单干，实现了对直方图数据的插入、迭代和元信息的读写等操作，从而实现了对直方图数据的无效治理。

File: tsdb/chunkenc/varbit.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/chunkenc/varbit.go文件是用来实现可变位数数据编码的性能。

Varbit编码是一种节俭存储空间的编码方式，用于将整数值编码为不定长度的位序列。这种编码方式实用于须要存储大量具备较小数值范畴的整数。

文件中的putVarbitInt和putVarbitUint函数用于将整数值编码为Varbit格局，并存储到字节数组中。这些函数应用了变长编码方法，依据整数值的大小抉择最小的位数示意。putVarbitInt用于编码有符号整数，而putVarbitUint用于编码无符号整数。

readVarbitInt和readVarbitUint函数则用于反向操作，从字节数组中解码出Varbit格局的整数值。这些函数会依据编码方式解析位序列，并复原原始整数值。

bitRangeUint函数用于从无符号整数值的位序列中提取指定范畴的位，并以对应的无符号整数返回。这个函数在解码Varbit格局整数时会被应用。

这些函数的作用是为Prometheus的工夫序列数据库提供一种高效的数据编码形式，以缩小存储空间的占用和进步读取效率。

File: tsdb/chunkenc/xor.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/chunkenc/xor.go这个文件的作用是实现了一个基于XOR编码的工夫序列数据块。该文件实现了一组构造体和函数，用于解决和操作这个数据块。

XORChunk 构造体：示意一个XOR编码的工夫序列数据块，蕴含了数据存储所需的元信息和编码后的数值。
xorAppender 构造体：示意一个XORChunk的追加器，用于将新的样本数据追加到该数据块中。
xorIterator 构造体：示意一个XORChunk的迭代器，用于遍历该数据块中的样本数据。
NewXORChunk 函数：用于创立一个新的XORChunk。
Encoding 函数：返回该数据块的编码方式。
Bytes 函数：返回该数据块以后占用的字节数。
NumSamples 函数：返回该数据块中的样本数。
Compact 函数：用于进行数据块的压缩，以缩小存储空间。
Appender 函数：返回一个新的样本追加器。
iterator 函数：返回一个新的迭代器。
Iterator 函数：返回一个迭代器，用于遍历该数据块中的样本数据。
AppendHistogram 函数：将直方图样本追加到数据块中。
AppendFloatHistogram 函数：将浮点直方图样本追加到数据块中。
Append 函数：将样本数据追加到数据块中。
bitRange 函数：用于计算一个无符号整数在指定位范畴内的值。
writeVDelta 函数：将一个无符号整数通过差值形式编码，再写入到指定的字节缓冲区中。
Seek 函数：将迭代器挪动到指定地位。
At 函数：返回迭代器以后地位的值。
AtHistogram 函数：返回迭代器以后地位的直方图样本。
AtFloatHistogram 函数：返回迭代器以后地位的浮点直方图样本。
AtT 函数：返回迭代器以后地位的工夫戳。
Err 函数：返回迭代器的谬误。
Reset 函数：重置迭代器的地位。
Next 函数：将迭代器挪动到下一个地位。
readValue 函数：从指定的输出字节中读取一个无符号整数。
xorWrite 函数：通过XOR操作将一个无符号整数写入到指定的字节缓冲区中。
xorRead 函数：通过XOR操作从指定的字节缓冲区中读取一个无符号整数。

这些构造体和函数的组合和实现，提供了对工夫序列数据块进行编码、解码和操作的性能。通过XOR编码，能够无效地存储和压缩工夫序列数据，节俭存储空间。

File: tsdb/chunks/chunk_write_queue.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/chunks/chunk_write_queue.go文件的次要作用是提供一个用于写入数据块的队列。它负责协调写入数据块的工作，并提供解决这些工作的性能。

chunkWriteJob构造体代表一个写入数据块的工作，它蕴含了须要写入的数据块、写入实现后的回调函数以及其余与写入相干的参数。

chunkWriteQueue构造体是整个数据块写入队列的管理器，它保护一个无限大小的队列，并提供增加和获取工作、查看队列状态等性能。

writeChunkF是一个函数类型，用于执行具体的写入数据块的操作。

newChunkWriteQueue函数用于创立一个新的数据块写入队列。它承受一个队列大小参数，并返回一个初始化后的chunkWriteQueue实例。

start办法用于启动数据块写入队列的处理过程。

processJob办法用于解决一个写入工作。它会执行指定的写入数据块函数，并在写入实现后调用回调函数。

shrinkChunkRefMap办法用于放大写入队列的数据块援用映射。它会在解决完一个写入工作后，查看援用映射是否超出阈值并进行相应的放大。

addJob办法将一个写入工作增加到队列中。

get办法从队列中获取一个写入工作。

stop办法用于进行队列的处理过程。

queueIsEmpty办法用于查看队列是否为空。

queueIsFull办法用于查看队列是否已满。

queueSize办法用于获取队列中工作的数量。

简而言之，tsdb/chunks/chunk_write_queue.go文件负责管理和协调Prometheus我的项目中写入数据块的工作队列。

File: tsdb/tsdbutil/chunks.go

tsdb/tsdbutil/chunks.go文件在Prometheus我的项目中的作用是定义了一些用于操作工夫序列数据块的函数和构造体。

Samples构造体示意一个工夫序列的样本点汇合，其中每个样本点由工夫戳和具体值组成。Sample构造体示意一个独自的样本点，蕴含了工夫戳和值。SampleSlice构造体是Samples构造体的一个子集，示意一组样本点，能够进行切片操作。

sample构造体是Samples构造体中理论存储的样本点数据的构造体，其中蕴含工夫戳和值。

Get函数用于依据索引从样本点汇合中获取指定地位的样本点。Len函数用于获取样本点汇合的长度。ChunkFromSamples函数用于依据给定的样本点创立一个数据块，该数据块将样本点依照工夫戳进行排序和压缩。ChunkFromSamplesGeneric函数是ChunkFromSamples的一个通用版本，能够用于不同类型的样本汇合。

T、F、H、FH、Type是用于示意数据块类型的枚举值。

PopulatedChunk函数用于对给定的数据块进行填充，使其蕴含指定的样本汇合。GenerateSamples函数用于生成指定数量的样本点，能够用于测试和模仿数据。generateSamples函数是GenerateSamples的一个外部实现函数。

这些函数和构造体提供了对工夫序列数据的罕用操作，包含创立数据块、获取数据、生成测试数据等。通过这些性能，能够不便地对工夫序列数据进行存储、读取和解决。

File: tsdb/chunks/head_chunks.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/chunks/head_chunks.go文件的作用是实现了HeadChunkPool和HeadChunk的定义和相干操作。该文件蕴含了多个构造体和函数，上面逐个介绍它们的作用：

ErrChunkDiskMapperClosed：示意ChunkDiskMapper已敞开的谬误。

ChunkDiskMapperRef：示意ChunkDiskMapper的援用，用于映射Chunk到对应的文件。

CorruptionErr：示意数据损坏的谬误。

chunkPos：示意Chunk在文件中的地位。

ChunkDiskMapper：是Chunk和文件之间的映射关系，用于跟踪和治理Chunk的文件存储。

mmappedChunkFile：示意内存映射的Chunk文件。

chunkBuffer：是一个用于写入Chunk数据的缓冲区。

newChunkDiskMapperRef：创立一个新的ChunkDiskMapperRef。

Unpack：将ChunkDiskMapper的援用拆分为文件名和Chunk的偏移。

GreaterThanOrEqualTo：判断一个ChunkDiskMapperRef是否大于等于另一个。

GreaterThan：判断一个ChunkDiskMapperRef是否大于另一个。

Error：返回ChunkDiskMapperRef的谬误值。

getNextChunkRef：获取下一个Chunk的援用。

toNewFile：将下一个Chunk的援用设置为新文件。

cutFileOnNextChunk：基于下一个Chunk的援用来切换以后Chunk文件。

setSeq：设置Chunk的序列号。

shouldCutNewFile：判断是否应该切换到新文件。

bytesToWriteForChunk：计算写入Chunk的字节数。

NewChunkDiskMapper：创立一个新的ChunkDiskMapper。

ApplyOutOfOrderMask：利用一个序列号掩位，解决乱序的Chunk。

IsOutOfOrderChunk：判断一个Chunk是否为乱序的。

RemoveMasks：移除所有的掩位。

openMMapFiles：关上所有的内存映射文件。

listChunkFiles：列出所有的Chunk文件。

repairLastChunkFile：修复最初一个Chunk文件。

WriteChunk：写入一个Chunk。

writeChunkViaQueue：通过队列写入一个Chunk。

writeChunk：理论写入一个Chunk。

CutNewFile：切换到一个新的文件。

IsQueueEmpty：判断队列是否为空。

cutAndExpectRef：切换文件并冀望下一个Chunk的援用。

cut：切换到下一个Chunk文件。

finalizeCurFile：实现以后文件的写入和敞开。

write：将数据写入ChunkBuffer。

writeAndAppendToCRC32：将数据写入ChunkBuffer并追加到CRC32校验值。

writeCRC32：将CRC32校验值写入ChunkBuffer。

flushBuffer：刷新ChunkBuffer。

Chunk：示意一个Chunk的数据和元数据。

IterateAllChunks：遍历所有的Chunk。

Truncate：截断后续的Chunk。

deleteFiles：删除指定的文件。

DeleteCorrupted：删除损坏的文件。

Size：返回所有Chunk文件的大小。

curFileSize：返回以后文件的大小。

Close：敞开HeadChunk。

closeAllFromMap：从内存映射文件中全副敞开。

newChunkBuffer：创立一个新的ChunkBuffer。

put：将数据写入ChunkBuffer。

get：从ChunkBuffer中获取数据。

clear：清空ChunkBuffer中的数据。

File: tsdb/chunks/head_chunks_other.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/chunks/head_chunks_other.go文件是用来解决Head块的一些操作和治理的。

具体来说，HeadChunkFilePreallocationSize是一个常量，用来定义在创立新的head块文件时，预调配的文件大小。预调配文件大小能够提前调配磁盘空间，缩小文件增长时频繁的磁盘IO操作，进步写入性能。

该文件中的HeadChunks构造体定义了一些用于治理Head块的办法和字段。Head块是工夫序列数据库中的一个外围数据结构，用于存储最新工夫范畴内的工夫序列数据。以下是该构造体的一些要害办法和作用：

HeadChunks.Initialize：
初始化Head块。其中会尝试加载现有的Head块文件，如果不存在则创立新的Head块文件。
HeadChunks.AddRef：
减少Head块的援用计数。当有新的写入申请达到时，会减少Head块的援用计数，避免其被删除。
HeadChunks.Persist：
将Head块数据长久化到磁盘。当Head块中有数据发生变化时，须要将其长久化到磁盘。
HeadChunks.Delete：
删除Head块。当一个Head块不再被应用时，能够通过此办法进行删除。

总的来说，tsdb/chunks/head_chunks_other.go文件定义了对Head块的操作和治理，包含初始化、减少援用计数、长久化和删除等。

File: tsdb/chunks/head_chunks_windows.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/chunks/head_chunks_windows.go文件的作用是治理和操作头块（Head Chunk）。

头块是工夫序列数据库（TSDB）中的一种非凡数据结构，用于存储最新的工夫序列数据。头块以紧凑的形式存储最近收集到的工夫序列数据，并在后续压缩过程中生成更早的快照。head_chunks_windows.go文件实现了头块的解决逻辑。

该文件中的HeadChunkFilePreallocationSize变量用于指定在创立新的头块文件时要预调配的空间大小。预调配空间有助于进步写入性能，并缩小文件系统碎片。该变量为一个常量，具体数值能够依据需要进行调整。

以下是HeadChunkFilePreallocationSize变量的作用：

当创立新的头块文件时，依据该变量的值预调配足够的空间，以防止频繁调整文件大小而带来的性能开销。
预调配的空间大小要足够大，以包容肯定数量的头块（chunx）和索引数据，在频繁写入的状况下缩小磁盘IO负载。

综上所述，tsdb/chunks/head_chunks_windows.go文件用于实现头块的治理和操作，而HeadChunkFilePreallocationSize变量用于指定在创立新的头块文件时要预调配的空间大小。

File: tsdb/chunks/queue.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/chunks/queue.go是用于治理和保护写入工作队列的文件。

该文件中定义了以下几个构造体：

writeJobQueue：这是一个写入工作队列的次要构造体。它通过保护一个固定大小的环形缓冲区来实现高效的增加、删除和检索操作。队列中的每个元素都蕴含一个指向writeJobQueueSegment构造体的指针。
writeJobQueueSegment：这是写入工作队列的分段构造体。它蕴含了一个切片，用于存储理论的写入工作。

以下是相干的函数及其作用：

newWriteJobQueue：创立一个新的写入工作队列，初始化其外部的环形缓冲区和其余必要的属性。
close：敞开写入工作队列，清空外部缓冲区并开释相干资源。
push：将一个写入工作增加到队列中。该函数会依据队列的以后状态，执行相应的操作，如调配新的写入工作段、扩大缓冲区等。
pop：从队列中取出一个写入工作。该函数会依据队列的以后状态，从缓冲区中返回下一个可用的写入工作，并更新队列的状态。
length：获取以后队列中的写入工作数量。

这些函数的作用如下：

writeJobQueue和writeJobQueueSegment构造体用于实现高效的写入工作队列，并治理队列中的写入工作。
newWriteJobQueue用于创立新的写入工作队列。
close函数用于敞开写入工作队列，并开释相应的资源。
push函数用于向队列中增加一个写入工作。
pop函数用于从队列中取出一个写入工作。
length函数用于获取以后队列中的写入工作数量。

这些函数的实现细节能够在tsdb/chunks/queue.go文件中找到。

File: tsdb/encoding/encoding.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/encoding/encoding.go文件的作用是提供编码和解码数据的性能。这个文件蕴含了一系列的变量、构造体和函数，用于解决不同编码格局的数据。

ErrInvalidSize是一个谬误变量，用于示意编码或解码时遇到的有效的大小。ErrInvalidChecksum是另一个谬误变量，示意校验和有效。

Encbuf是一个构造体，用于保留编码数据的缓冲区。Decbuf是一个构造体，用于保留解码数据的缓冲区。ByteSlice是一个轻量级的字节切片，用于将字节切片与另一个类型组合在一起。

Reset函数用于重置缓冲区，将其重设为初始状态。Get函数用于从缓冲区中获取下一个编码的值。Len函数返回缓冲区中残余字节的长度。PutString函数将字符串编码并放入缓冲区。PutByte函数将单个字节放入缓冲区。PutBytes函数将字节切片放入缓冲区。PutBE32int函数将32位有符号整数按大端字节序编码并放入缓冲区。PutUvarint32函数将32位无符号整数编码并放入缓冲区。PutBE64int64函数将64位有符号整数按大端字节序编码并放入缓冲区。PutUvarint函数将无符号整数编码并放入缓冲区。PutBE32函数将32位整数按大端字节序编码并放入缓冲区。PutBE64函数将64位整数按大端字节序编码并放入缓冲区。PutBEFloat64函数将64位浮点数按大端字节序编码并放入缓冲区。PutUvarint64函数将64位无符号整数编码并放入缓冲区。PutVarint64函数将64位有符号整数编码并放入缓冲区。PutUvarintStr函数将字符串长度和字符串编码并放入缓冲区。PutUvarintBytes函数将字节切片长度和字节切片编码并放入缓冲区。PutHash函数将哈希值编码并放入缓冲区。WriteToHash函数将缓冲区的字节写入哈希计算器。PutHashSum函数将哈希计算器的哈希值编码并放入缓冲区。

NewDecbufAt函数在给定地位创立一个新的解码缓冲区。NewDecbufUvarintAt函数在给定地位创立一个新的无符号整数解码缓冲区。NewDecbufRaw函数依据给定的字节切片创立一个新的解码缓冲区。Uvarint函数从缓冲区中解码无符号整数。Uvarint32函数从缓冲区中解码32位无符号整数。Be32int函数按大端字节序从缓冲区中解码32位有符号整数。Be64int64函数按大端字节序从缓冲区中解码64位有符号整数。Crc32函数计算给定输出的CRC-32校验和。Skip函数从缓冲区中跳过指定长度的字节。UvarintStr函数从缓冲区中解码字符串。UvarintBytes函数从缓冲区中解码字节切片。Varint64函数从缓冲区中解码有符号整数。Uvarint64函数从缓冲区中解码64位无符号整数。Be64函数按大端字节序从缓冲区中解码64位整数。Be64Float64函数按大端字节序从缓冲区中解码64位浮点数。Be32函数按大端字节序从缓冲区中解码32位整数。Byte函数从缓冲区中解码单个字节。ConsumePadding函数跳过缓冲区中的填充字节。Err函数用于创立一个新的谬误包装。

File: tsdb/errors/errors.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/errors/errors.go文件的作用是提供错误处理的辅助函数和构造体。

multiError构造体：该构造体用于存储多个谬误，它蕴含一个谬误切片并实现了error接口。这个构造体的作用是在多个谬误呈现时，可能将它们聚合成一个谬误。
nonNilMultiError构造体：继承自multiError构造体，用于存储至多有一个非nil谬误的多个谬误。
NewMulti函数：该函数用于创立一个空的multiError构造体。
Add函数：将一个或多个谬误增加到multiError构造体中。
Err函数：返回multiError构造体中的第一个非nil谬误。
Error函数：实现了error接口，返回multiError构造体中的所有非nil谬误，以换行分隔。
Is函数：用于查看multiError构造体中是否蕴含与给定谬误值等效的谬误。
CloseAll函数：该函数接管一个Closer切片，并按程序敞开所有Closer实例并将所有谬误聚合到一个multiError构造体中。

这些函数和构造体的作用是提供了一种不便的错误处理机制，能够在多个谬误呈现时进行聚合，并提供了一些辅助函数来解决和查看谬误。

File: tsdb/fileutil/dir.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/fileutil/dir.go文件的作用是提供与目录操作相干的性能。

该文件定义了一些用于操作目录的函数，其中最重要的是DirSize函数。DirSize函数用于计算目录的大小，其具体过程如下：

首先，DirSize函数会关上目录指定的门路，并查看是否出错。
接着，DirSize函数会应用os.Stat函数获取目录的文件信息，包含文件名、大小和批改工夫等。
而后，DirSize函数会遍历目录中的每个文件和子目录。对于每个文件，它会将文件的大小累加到总大小中；对于每个子目录，它会递归调用DirSize函数，并将返回的大小累加到总大小中。
最初，DirSize函数会敞开目录，并返回计算失去的目录大小。

DirSize函数是一个十分有用的函数，它容许用户在不遍历目录中的每个文件的状况下，疾速获取整个目录的大小。

除了DirSize函数之外，tsdb/fileutil/dir.go文件还定义了几个其余与目录操作相干的函数，包含：

WalkDir函数：遍历目录中的每个文件和子目录，并对其调用指定的函数。
ListDir函数：列出目录中的所有文件和子目录。
IsEmptyDir函数：查看目录是否为空。
RemoveAll函数：递归删除目录及其所有内容。
CreateDirIfNotExists函数：如果目录不存在，则创立目录。

这些函数提供了更高级别的目录操作性能，使Prometheus可能更不便地解决和治理存储数据。

File: tsdb/fileutil/mmap.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/fileutil/mmap.go文件是用来解决内存映射文件的性能。内存映射文件是一种将文件映射到过程地址空间的办法，使得能够像拜访内存一样拜访文件。这种文件拜访形式提供了高效的数据读取和写入办法。

MmapFile这个构造体定义了映射文件的相干属性。它蕴含了文件描述符、映射的文件大小、映射的内存地址等信息。

OpenMmapFile函数用来关上一个文件并创立一个新的MmapFile构造体。它会依据给定的文件名和关上模式（读取或读写）来关上文件，并映射到内存中。

OpenMmapFileWithSize函数与OpenMmapFile函数相似，但它额定承受一个参数，用来指定映射文件的大小。

Close函数用于敞开曾经映射的文件，并开释相干资源。

File办法返回映射文件的文件句柄。

Bytes办法返回映射文件的字节切片，能够通过该切片对文件进行读取和写入操作。

总结起来，tsdb/fileutil/mmap.go文件中的MmapFile构造体和相干函数次要提供了对文件内存映射的操作和拜访办法，进而实现了高效的文件读写性能。

File: tsdb/fileutil/preallocate.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/fileutil/preallocate.go文件的作用是提供与文件预调配相干性能的实现。该文件中定义了两个次要的函数：Preallocate和preallocExtendTrunc。

Preallocate函数的作用是事后调配指定大小的磁盘空间。它接管一个文件描述符和大小参数，并应用底层操作系统提供的接口来调配磁盘空间。这能够帮忙防止数据写入过程中因为磁盘空间有余而导致的谬误或性能降落。通过事后调配磁盘空间，能够确保文件有足够的间断空间来存储数据，进步写入性能和稳定性。
preallocExtendTrunc函数用于扩大文件大小并截断文件。它接管一个文件描述符、以后大小和指标大小作为参数。这个函数的目标是将文件大小扩大到指标大小，并将文件的后续内容截断。这在一些特定的场景下是有用的，例如在增量写入数据时，当文件满了须要扩大大小以包容更多数据时，能够应用该函数。

这两个函数提供了一些根本的文件操作性能，能够在tsdb（工夫序列数据库）模块中用于解决工夫序列数据的长久化和治理。通过正当应用文件预调配和扩大大小的性能，能够进步数据写入的性能和稳定性，并确保文件有足够的空间来包容数据。

File: tsdb/tombstones/tombstones.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/tombstones/tombstones.go文件是用来解决工夫序列删除相干的逻辑。当一个工夫序列被删除时，须要将其对应的样本数据标记为删除状态，以便在查问时正确处理。

在文件中，castagnoliTable 是一个64位的CRC-32校验表，用于计算工夫序列标识符的哈希值，用于索引和查找数据。

Reader 构造体是用来读取tombstones文件的，其中蕴含了关上的文件句柄和相干的元数据信息。

Stone 构造体示意一个工夫序列的删除记录，记录了该序列在每个工夫区间内的删除工夫戳范畴。

MemTombstones 构造体示意内存中的所有工夫序列删除记录，通过保护多个Stone对象来记录每个序列的删除范畴。

Interval 构造体示意一个工夫区间的起始和完结工夫戳。

Intervals 构造体是一个有序的Interval切片，用于示意一系列间断的工夫区间。

init 函数是用来初始化CRC32校验表。

newCRC32 函数创立一个新的CRC32校验对象。

WriteFile 函数将删除记录写入到文件中。

Encode 函数将Stone构造体编码为二进制数据。

Decode 函数将二进制数据解码为Stone构造体。

ReadTombstones 函数从文件中读取并解码删除记录。

NewMemTombstones 函数创立一个新的内存删除记录对象。

NewTestMemTombstones 函数用于在测试中创立一个内存删除记录对象。

Get 函数依据序列的标识符获取对应的删除记录。

DeleteTombstones 函数删除指定序列的删除记录。

TruncateBefore 函数删除指定工夫戳之前的删除记录。

Iter 函数用于迭代指定工夫区间内的删除记录。

Total 函数返回删除记录的数量。

AddInterval 函数将一个工夫区间增加到Intervals构造体中。

Close 函数敞开文件读取器。

InBounds 函数查看一个工夫戳是否在指定工夫范畴内。

IsSubrange 函数查看一个删除记录是否为另一个记录的子范畴。

Add 函数将一个工夫序列的删除记录增加到内存删除记录对象中。

以上是tsdb/tombstones/tombstones.go文件中的次要性能和相干构造体及函数的作用。通过这些性能，Prometheus实现了对工夫序列的删除和查问规定的正确处理。

File: tsdb/wlog/checkpoint.go

在Prometheus我的项目中，tsdb/wlog/checkpoint.go文件的作用是解决和保护WAL (Write-Ahead Log)（预写日志）的检查点数据。WAL是一种长久化存储机制，用于在数据库产生故障或重启后复原数据。

以下是对相干构造体和函数的具体介绍：

CheckpointStats构造体：用于跟踪检查点解决的统计信息，例如检查点的数量、大小等。
checkpointRef构造体：示意一个WAL检查点的援用，蕴含了检查点的元数据以及相应的文件句柄。
LastCheckpoint()函数：返回最近的检查点援用，用于在WAL首次启动时加载检查点。
DeleteCheckpoints()函数：删除指定的检查点援用及其对应的文件。
Checkpoint()函数：创立一个新的检查点，并返回对应的检查点援用。
checkpointDir()函数：返回一个给定数据库目录下的WAL检查点目录（通常是"WAL"子目录）。
listCheckpoints()函数：返回给定数据库目录下的所有WAL检查点援用的列表。

这些函数通过操作检查点援用构造体和对应的WAL文件，实现了对WAL的检查点解决。应用检查点能够进步故障复原的效率和可靠性，因为它们容许Prometheus只需从最近的检查点开始回放WAL，而不用从头开始。此外，检查点还有助于减小WAL文件的大小，防止WAL有限增长。

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