2018-05-30 • 技术阅读

使用内存映射实现本地缓存

本来程序中一些数据需要在下次重启后能够恢复继续使用，一般比较好的办法是直接嵌入sqlite数据库或者嵌入leveldb，但是需要引入第三方库，略麻烦，因此打算自己实现。

实现思路

自己实现最简单就是使用WinAPI操作INI文件，一个读API一个写API，非常简单方便，但是曾经出现过一个项被写两次的问题，心有余悸，另外也可以预见这种频繁的API操作肯定对磁盘性能有影响。

另外一种自定义格式写文件，将文件读取出来，需要写入的时候更新内存并刷新到磁盘文件，同样相对可靠性能没那么好。

不过，基于上面的思想，其实我们可以使用内存映射的方式来实现。

实现方法

内存映射思想就是将文件映射成一片内存，然后操作内存就相当于操作文件，这样其实操作也方便，性能也好，但是因为是内存操作，需要自己去做内存分布排列，这是需要注意的地方。实现过程大概如下

使用CreateFile打开文件
创建内存映射，空文件映射会失败
获取映射内存，映射大小必须不能大于文件大小

由于第一次使用，会创建缓存文件，且缓存文件大小为0，因此当文件为空时，需要往里面写一次数据，以保证创建内存映射成功。

HANDLE file = CreateFile("cache.m", GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,
			FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_ALWAYS,
			FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN, NULL);
if(filehandle_ == INVALID_HANDLE_VALUE){
    printf("创建缓存文件失败 %d", GetLastError());
    return false;
}

DWORD len = GetFileSize(file, NULL);
if(len == 0) {
    struct CacheStruct cache;
    memset(&cache, 0, sizeof(cache));
    WriteFile(file, &cache, sizeof(cache), NULL, NULL);
}

HANDLE mapping = CreateFileMapping(file, NULL, PAGE_READWRITE, 0,0, NULL); 
if(filemapping_ == NULL){
    printf("创建映射文件失败 %d", GetLastError());
    return false;
}

UCHAR * mem = (UCHAR *)MapViewOfFile(mapping, FILE_MAP_ALL_ACCESS, 0, 0, len);
if(!mem){
    printf("MapViewOfFile失败 %d", GetLastError());
    return false;
}

return true;

这样就映射成功了，直接操作 mem 地址的内存就相当于操作文件，注意内存已经固定为 len 长度了，写入需要注意。上面例子是通过 struct CacheStruct 管理内存分布的，简单的定义为固定数组形式的结构。

struct CacheStruct {
    char data1[MAX_PATH]; 
    char data2[MAX_PATH]; 
};

其他想法

总体上相当于是有一块内存可使用了，那么可以通过 palcement new 实现一些功能。另外就是自实现类似 vector 之类的容器。

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