首先是创建Column Family，这里注意我们可以通过两种方式来创建Column Family，一种是在Open DB的时候通过传递需要创建的Column Family，一种是当DB创建并打开之后， 通过直接的CreateColumnFamily来创建Column Family.

这里可以看到不管是哪一种方式最终都会返回一个ColumnFamilyHandle给调用者来使用.

然后就是删除Column Family的方式，这里很简单就是传递之前创建的ColumnFamilyHandle给RocksDB，然后用以删除.

所有的Column Family都是通过一个叫做ColumnFamilySet的结构来管理的，而每一个Column Family都是一个ColumnFamilyData.

  1. class ColumnFamilySet {
  2.  public:
  3.   // ColumnFamilySet supports iteration
  4.    public:
  5. .................................
  7.   ColumnFamilyData* CreateColumnFamily(const std::string& name, uint32_t id,
  8.                                        Version* dummy_version,
  9.                                        const ColumnFamilyOptions& options);
  10.   iterator begin() { return iterator(dummy_cfd_->next_); }
  11.   iterator end() { return iterator(dummy_cfd_); }
  12. ...............................
  13.  private:
  14.   friend class ColumnFamilyData;
  15.   // helper function that gets called from cfd destructor
  16.   // REQUIRES: DB mutex held
  17.   void RemoveColumnFamily(ColumnFamilyData* cfd);
  19.   // column_families_ and column_family_data_ need to be protected:
  20.   // * when mutating both conditions have to be satisfied:
  21.   // 1. DB mutex locked
  22.   // 2. thread currently in single-threaded write thread
  23.   // * when reading, at least one condition needs to be satisfied:
  24.   // 1. DB mutex locked
  25.   // 2. accessed from a single-threaded write thread
  26.   std::unordered_map<std::string, uint32_t> column_families_;
  27.   std::unordered_map<uint32_t, ColumnFamilyData*> column_family_data_;
  29.   uint32_t max_column_family_;
  30.   ColumnFamilyData* dummy_cfd_;
  31.   // We don't hold the refcount here, since default column family always exists
  32.   // We are also not responsible for cleaning up default_cfd_cache_. This is
  33.   // just a cache that makes common case (accessing default column family)
  34.   // faster
  35.   ColumnFamilyData* default_cfd_cache_;
  37. ..................................
  38. };

然后来看ColumnFamilyData，这个数据结构就是用来表示一个ColumnFamily,保存了对应的信息,我们可以看到有ID/name以及当前ColumnFamily对应的所有的version(dummy_versions_). 其中这里的next_/prev_就是在ColumnFamilySet中用来表示所有ColumnFamily的双向链表.

然后就是返回给调用者的ColumnFamilyHandleImpl结构，这个结构主要是封装了ColumnFamilyData.

  1. // ColumnFamilyHandleImpl is the class that clients use to access different
  3. class ColumnFamilyHandleImpl : public ColumnFamilyHandle {
  4.  public:
  5.   // create while holding the mutex
  6.   ColumnFamilyHandleImpl(
  7.       ColumnFamilyData* cfd, DBImpl* db, InstrumentedMutex* mutex);
  8.   // destroy without mutex
  9.   virtual ~ColumnFamilyHandleImpl();
  10.   virtual ColumnFamilyData* cfd() const { return cfd_; }
  11. ......................................
  13.  private:
  14.   ColumnFamilyData* cfd_;
  15.   DBImpl* db_;
  16.   InstrumentedMutex* mutex_;
  17. };

接下来我们就来从ColumnFamily的创建以及删除来分析ColumnFamily的实现.我们从DBImpl::CreateColumnFamilyImpl开始.在这个函数 中首先就是通过调用GetNextColumnFamilyID来得到当前创建的ColumnFamily对应的ID(自增).然后再调用LogAndApply来对ColumnFamily 进行对应的操作.最后再返回封装好的ColumnFamilyHandle给调用者.

  1. Status DBImpl::CreateColumnFamilyImpl(const ColumnFamilyOptions& cf_options,
  2.                                       const std::string& column_family_name,
  3.                                       ColumnFamilyHandle** handle) {
  4. .......................................
  6.   {
  7. ...................................
  8.     VersionEdit edit;
  9.     edit.AddColumnFamily(column_family_name);
  10.     uint32_t new_id = versions_->GetColumnFamilySet()->GetNextColumnFamilyID();
  11.     edit.SetColumnFamily(new_id);
  12.     edit.SetLogNumber(logfile_number_);
  13.     edit.SetComparatorName(cf_options.comparator->Name());
  15.     // LogAndApply will both write the creation in MANIFEST and create
  16.     // ColumnFamilyData object
  17.     {  // write thread
  18.       WriteThread::Writer w;
  19.       write_thread_.EnterUnbatched(&w, &mutex_);
  20.       // LogAndApply will both write the creation in MANIFEST and create
  21.       // ColumnFamilyData object
  22.       s = versions_->LogAndApply(nullptr, MutableCFOptions(cf_options), &edit,
  23.                                  &mutex_, directories_.GetDbDir(), false,
  24.                                  &cf_options);
  25.       write_thread_.ExitUnbatched(&w);
  27. ........................................
  28.       *handle = new ColumnFamilyHandleImpl(cfd, this, &mutex_);
  29.       ROCKS_LOG_INFO(immutable_db_options_.info_log,
  30.                      "Created column family [%s] (ID %u)",
  31.                      column_family_name.c_str(), (unsigned)cfd->GetID());
  32.     }
  33. .............................................
  34.   }  // InstrumentedMutexLock l(&mutex_)
  36. .................................
  37.   return s;
  38. }

最终会在LogAndApply调用ColumnFamilySet的CreateColumnFamily函数(通过VersionSet::CreateColumnFamily),这个函数我们可看到主要做了下面三件事情

  1. 创建ColumnFamilyData对象
  2. 将新的创建好的CFD加入到双向链表

  3. 然后来看如何删除ColumnFamily,这里所有的删除最终都会调用ColumnFamilySet::RemoveColumnFamily函数，这个函数是是从两个Map中删除对应的ColumnFamily. 这里或许我们要问了，为什么管理的双向链表不需要删除呢。这里原因是这样的，由于ColumnFamilyData是通过引用计数管理的，因此只有当所有的引用计数都清零之后， 才需要真正的函数ColumnFamilyData(也就是会从双向链表中删除数据).

    1. // under a DB mutex AND from a write thread
    2. void ColumnFamilySet::RemoveColumnFamily(ColumnFamilyData* cfd) {
    3.   auto cfd_iter = column_family_data_.find(cfd->GetID());
    4.   assert(cfd_iter != column_family_data_.end());
    5.   column_family_data_.erase(cfd_iter);
    6.   column_families_.erase(cfd->GetName());
    7. }

因此我们来看ColumnFamilyData的析构函数.可以看到析构函数中会从双向链表中删除对应的数据,以及处理对应的Version(corrent_).

  1. // DB mutex held
  2. ColumnFamilyData::~ColumnFamilyData() {
  3.   assert(refs_.load(std::memory_order_relaxed) == 0);
  4.   // remove from linked list
  5.   auto prev = prev_;
  6.   auto next = next_;
  7.   prev->next_ = next;
  8.   next->prev_ = prev;
  10.   if (!dropped_ && column_family_set_ != nullptr) {
  11.     // If it's dropped, it's already removed from column family set
  12.     // If column_family_set_ == nullptr, this is dummy CFD and not in
  13.     // ColumnFamilySet
  14.     column_family_set_->RemoveColumnFamily(this);
  15.   }
  17.   if (current_ != nullptr) {
  18.     current_->Unref();
  19.   }
  20. ..............................

最后我们来看一下在磁盘上ColumnFamily是如何保存的，首先需要明确的是ColumnFamily是保存在MANIFEST文件中的，信息的保存比较简单(之前的文章有介绍), 和MANIFEST中其他的信息没什么区别，因此这里我们主要来看数据的读取以及初始化，这里所有的操作都是包含在VersionSet::Recover中，我们来看这个函数.

函数主要的逻辑就是读取MANIFEST然后来再来将磁盘上读取的ColumnFamily的信息初始化(初始化ColumnFamilySet结构),可以看到这里相当于将之前的create/drop 的操作全部回放一遍，也就是会调用CreateColumnFamily/DropColumnFamily来将磁盘的信息初始化到内存.