MongoDB儲存引擎（中）——WiredTiger

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　　上一篇博文介紹了MongoDB的MMAPv1儲存引擎，本文接著介紹MongoDB另一個儲存引擎——WiredTiger，WiredTiger是在MongoDB3.0版本引入的，並且在MongoDB3.2版本開始成為MongoDB預設的儲存引擎。相比較MMAPv1，WiredTiger功能更強大，而且具有更高的效能。

　　相對於MMAPv1，WiredTiger進行了一系列改進：

1. 檔案空間分配方式改進

　　MMAPv1儲存引擎是在資料庫層級分配檔案的，將每個資料庫中所有的集合和索引都混合儲存在資料庫檔案中，即使刪除了某個集合或索引，其佔用的磁碟空間也很難及時自動回收。WiredTIger則在集合和索引層級分配檔案，將每個資料庫中所有的集合和索引都儲存在單獨的檔案中，集合或索引刪除後，其對應檔案即可刪除，磁碟空間回收方便。

WiredTiger的一些資料檔案：

mongod.lock：用於防止多個進程串連同一個WiredTiger資料庫

.wt檔案：儲存各個集合的資料，每個檔案100MB

WiredTiger.wt：用於儲存所有集合的中繼資料資訊

WiredTiger.turtle：用於儲存WiredTiger.wt的中繼資料資訊

journal檔案夾：用於儲存記錄檔（Write ahead log）

2. 文檔層級的並發控制

　　WiredTiger儲存引擎使用文檔層級鎖，同一時刻多個寫操作可以修改同一個集合中不同的文檔，但不能修改同一個文檔。這使得WiredTiger儲存引擎的並發處理能力比MMAPv1更好。

3. 通過檢查點和預寫記錄檔實現資料持久化

　　按照MongoDB預設的配置，WiredTiger的寫操作會先寫入Cache（BTree結構），當Cache大小達到128KB時便將其持久化到預寫記錄檔檔案(Write ahead log)。WiredTiger每60s或記錄檔大小達到2GB時會做一次檢查點Checkpoint，產生指定時間點的資料庫快照集（記憶體中資料的一致性視圖），將快照中的所有資料以一致性方式持久化到資料檔案中，保證資料檔案和記憶體資料是一致的。Wiredtiger串連初始化時，首先將資料恢複至最新的快照狀態，然後根據預寫記錄檔檔案恢複資料，以保證儲存可靠性。

4. 記憶體使用量上限可配置

　　使用WiredTiger儲存引擎時，MongoDB資料緩衝分兩部分：內部緩衝和檔案系統快取。內部緩衝大小可以使用--wiredTigerCacheSizeGB參數來設定，預設值為：1GB或RAM的60%到1GB之間，取兩值中較大者。檔案系統快取大小則不固定，MongoDB自動使用系統閒置記憶體，且資料在檔案系統快取中是壓縮儲存的。

5. 資料壓縮

　　使用WiredTiger儲存引擎時，資料庫的集合與索引、記錄檔都是壓縮儲存的，節省了磁碟空間。WiredTiger預設情況下，集合資料使用塊壓縮演算法，索引資料則使用首碼壓縮演算法。這使得資料佔用磁碟空間少，讀寫速度快，花費I/O時間少。

　　集合中資料比較少時，壓縮和無壓縮的寫效能相單，無壓縮讀效能反而比壓縮讀效能好。當集合資料很多時，壓縮的讀寫效能則都要比無壓縮的讀寫效能好。

 

一篇剖析WiredTiger資料群組織結構的文章：http://mini.eastday.com/mobile/160630190233714.html。

 

MongoDB儲存引擎（中）——WiredTiger