听GPT 讲Prometheus源代码--storage

Prometheus项目中的storage和tsdb两个目录都和数据存储相关，但它们的职责和用途有所不同。

• storage/ 目录包含了Prometheus用于存储时序数据和元数据的接口和功能实现。这个目录下的各个子目录和文件提供了一些不同的存储策略和方法，包括内存存储、本地磁盘存储，以及对远程存储系统的支持。以下是storage/目录下一些主要的组件和它们的作用：

  • remote/：这个目录包含了对远程存储系统的支持。Prometheus可以配置为将数据发送到远程存储系统，或者从远程存储系统读取数据。

  • wal/：这个目录包含了write-ahead log (WAL)的实现。WAL是一种用于保证数据持久性的技术。

  • interface.go：这个文件定义了Prometheus存储层的主要接口，包括Appender（用于添加新的样本数据）、Querier（用于查询数据）等。

  

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• tsdb/ 目录包含了Prometheus的Time Series Database (TSDB)的实现。这个目录的代码负责管理和优化存储在磁盘上的时序数据。以下是tsdb/目录下一些主要的组件和它们的作用：

  • chunks/：这个目录包含了数据块的管理和存储代码。

  • index/：这个目录包含了索引的管理和存储代码。索引用于查找和访问时序数据。

  • wal/：这个目录包含了write-ahead log (WAL)的实现。这个WAL的实现被tsdb使用，用于在数据被写入磁盘之前先写入日志，以保证在系统崩溃时数据的完整性。

  • db.go：这个文件包含了TSDB的主要实现，包括数据的添加、查询和刷新等功能。

这两个目录的代码都是Prometheus的核心组成部分，它们共同支持了Prometheus强大的数据收集、存储和查询功能。

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File: storage/buffer.go

在Prometheus项目中，storage/buffer.go文件的作用是提供缓冲区功能，用于存储和处理时间序列数据。

以下是buffer.go文件中的各个结构体及其作用:

1. BufferedSeriesIterator: 一个对series进行迭代的结构体。

2. fSample: 表示浮点数样本。

3. hSample: 表示直方图样本。

4. fhSample: 表示浮点数直方图样本。

5. sampleRing: 一个用于存储样本的环形缓冲区。

6. bufType: 表示缓冲区的类型。

7. sampleRingIterator: 用于在环形缓冲区中迭代样本的结构体。

以下是buffer.go文件中的各个函数及其作用:

1. NewBuffer: 创建一个新的缓冲区。

2. NewBufferIterator: 创建一个用于迭代缓冲区的迭代器。

3. Reset: 重置缓冲区的状态。

4. ReduceDelta: 减少缓冲区中连续样本的时间间隔。

5. PeekBack: 查看缓冲区中最新的样本。

6. Buffer: 向缓冲区添加样本。

7. Seek: 将迭代器定位到指定时间戳的位置。

8. Next: 将迭代器移动到下一个样本。

9. At: 获取迭代器的当前样本。

10. AtHistogram: 获取直方图样本。

11. AtFloatHistogram: 获取浮点数直方图样本。

12. AtT: 获取迭代器当前样本的时间戳。

13. Err: 获取迭代器的错误信息。

14. T, F, H, FH, Type: 获取样本的时间戳、浮点数、直方图、浮点数直方图以及类型。

15. newSampleRing: 创建一个新的样本环形缓冲区。

16. reset: 重置样本环形缓冲区。

17. iterator: 创建一个样本环形缓冲区的迭代器。

18. at, atF, atH, atFH: 获取样本环形缓冲区迭代器的当前样本。

19. add, addF, addH, addFH: 向样本环形缓冲区添加样本。

20. addSample: 向样本环形缓冲区添加样本。

21. reduceDelta: 减少样本环形缓冲区中连续样本的时间间隔。

22. genericReduceDelta: 通用的减少样本间隔的函数。

23. nthLast: 获取样本环形缓冲区中倒数第n个样本。

24. samples: 获取样本环形缓冲区中的全部样本。

以上是storage/buffer.go文件的详细介绍和各个结构体、函数的作用。

File: storage/fanout.go

在Prometheus项目中，storage/fanout.go文件的作用是实现一种可用于并行查询多个块的存储器接口。这个文件中定义了fanout和fanoutAppender两个结构体，并实现了一系列的方法来支持查询和写入过程。

fanout结构体表示一个并行查询的实例。它包含一个时间轴（timeseries）集合，并提供了一些方法来执行查询操作。fanoutAppender结构体表示一个并行追加的实例。它类似于fanout结构体，但是用于写入操作。

以下是fanout结构体和fanoutAppender结构体中的一些重要方法及其作用：

• NewFanout：创建一个新的fanout实例。
• StartTime：返回时间轴集合中的最小时间戳。
• Querier：根据查询请求返回一个Querier对象，用于执行查询操作。
• ChunkQuerier：根据查询请求返回一个ChunkQuerier对象，用于分块查询。
• Appender：创建一个Appender对象，用于执行写入操作。
• Close：关闭fanout或fanoutAppender实例。
• Append：向时间轴添加新的样本数据。
• AppendExemplar：向时间轴添加新的范例数据。
• AppendHistogram：向时间轴添加新的直方图数据。
• UpdateMetadata：更新时间轴集合中的元数据。
• Commit：将写入的数据提交，使其可见。
• Rollback：回滚所有未提交的写入操作。

这些方法共同实现了对存储器的查询和写入功能，以支持Prometheus的整体数据存储和检索流程。

File: storage/lazy.go

在Prometheus项目中，storage/lazy.go文件的作用是实现一种懒惰计算的时间序列集合，以提高查询效率。

该文件中定义了几个结构体，包括lazyGenericSeriesSet、warningsOnlySeriesSet和errorOnlySeriesSet。这些结构体用于存储时间序列及其附加信息，并提供一些功能来处理这些数据。

1. lazyGenericSeriesSet结构体：它用于延迟计算时间序列，只有在需要时才执行实际计算，从而减少不必要的计算量。它实现了SeriesSet接口的Next、Err和At函数。

2. warningsOnlySeriesSet结构体：它是对lazyGenericSeriesSet的包装，用于在查询过程中只返回警告信息，并且忽略其他结果。它实现了SeriesSet接口的Next、Err和Warnings函数。

3. errorOnlySeriesSet结构体：它也是对lazyGenericSeriesSet的包装，用于在查询过程中只返回错误信息，并且忽略其他结果。它实现了SeriesSet接口的Next、Err和Warnings函数。

接下来，我们来详细介绍这些函数的作用：

1. Next函数：该函数用于获取下一个时间序列，如果没有更多的时间序列，则返回false。它在lazyGenericSeriesSet和其包装结构体中都有实现。

2. Err函数：该函数用于获取查询过程中的错误信息，如果没有错误，则返回nil。它在lazyGenericSeriesSet和其包装结构体中都有实现。

3. At函数