解剖SQLSERVER 第五篇 ?OrcaMDF里讀取Bits類型數(shù)據(jù)（譯）
http://improve.dk/reading-bits-in-orcamdf/
Bits類型的存儲跟SQLSERVER其他定長數(shù)據(jù)類型的存儲很不一樣。通常，所有定長列都會顯示出來，一個條記錄里定長數(shù)據(jù)部分的字段數(shù)據(jù)總是一個挨著一個
我們可以寫入磁盤的最小數(shù)據(jù)單位是一個字節(jié)，存儲位類型數(shù)據(jù)的天真的方法就是使用一整個（字節(jié)@）來存儲每一個位，使用常用的格式去解釋位類型數(shù)據(jù)是很簡單的
，不過這會浪費一些空間 ，就像null位圖，如果一個表只有3列，那么用一個字節(jié)來存儲null位圖會比較浪費，因為其他的5個位都沒有用到
@：文章里是用位 ，這里應(yīng)該是用字節(jié)吧
?
在記錄的內(nèi)部位類型是如何存儲的？
一些位類型列的值是存儲在一個字節(jié)中的，最大可以到8個位，通常，我們會有如下表定義
CREATE
TABLE
BitTest
(
A
bit
B
bit
C
bit
D
int
)
記錄的定長部分?jǐn)?shù)據(jù)需要占用5個字節(jié)，4個字節(jié)存儲int 列 ，而另一個字節(jié)存儲A 、B、C這三列位類型的數(shù)據(jù)，只用了字節(jié)里面的3個位
我們再添加一些列
CREATE
TABLE
BitTest
(
A
bit
B
bit
C
bit
D
int
E
bit
F
bit
G
bit
H
smallint
I
bit
J
bit
K
bit
)
E到G列按道理來說應(yīng)該存儲在D列的后面，但是他們會繼續(xù)使用第一個 bit byte，直到第一個 bit byte使用完所有的位空間為止
下面的圖顯示了H列（smallint?）直接存儲在D列的后面，而在D列后面是存儲K列的新bit byte，因為第一個bit byte已經(jīng)滿了
?
當(dāng)讀取行記錄里的位類型時我們需要知道的狀態(tài)
很明顯，我們一次不能只讀取一個字段的值，我們讀取固定長度數(shù)據(jù)類型的時候還需要讀取定長數(shù)據(jù)偏移指針
我們需要一些能在讀取的時候指示我們當(dāng)前讀取到字節(jié)中哪一個位屬于哪一個字段的狀態(tài)，然后我們讀取一個新的bit byte
我來介紹一下RecordReadState類
public
class
RecordReadState
{
//
We start out having consumed all bits as none have been read
private
int
currentBitIndex =
8
;
private
byte
bits;
public
void
LoadBitByte(
byte
bits)
{
this
.bits =
bits;
currentBitIndex
=
0
;
}
public
bool
AllBitsConsumed
{
get
{
return
currentBitIndex ==
8
; }
}
public
bool
GetNextBit()
{
return
(bits & (
1
<< currentBitIndex++)) !=
0
;
}
}
RecordReadState 類當(dāng)前只需要處理bits，但是將來我可能還要創(chuàng)建一個BitReadState 類用來保存讀取狀態(tài)
RecordReadState 類保存了一個字節(jié)用來當(dāng)作指針指出下一個可用的位在字節(jié)的哪個地方，如果字節(jié)已經(jīng)用完了存儲滿了所有的位數(shù)據(jù)
(currentBixIndex = 8 (0-7 being the available bits))，方法AllBitsConsumed 就會返回true，指示我們需要讀取一個新的?bit byte
GetNextBit方法只是簡單的從?bit byte中讀取當(dāng)前的bit ，然后將currentBitIndex（bit index）的值加1
demo
using
NUnit.Framework;
using
OrcaMDF.Core.Engine.Records;
namespace
OrcaMDF.Core.Tests.Engine.Records
{
[TestFixture]
public
class
RecordReadStateTests
{
[Test]
public
void
General()
{
var
state =
new
RecordReadState();
//
No bits available
Assert.IsTrue(state.AllBitsConsumed);
state.LoadBitByte(
0xD2
);
//
11010010
//
Bits available
Assert.IsFalse(state.AllBitsConsumed);
//
Reading bit values
Assert.IsFalse(state.GetNextBit());
Assert.IsTrue(state.GetNextBit());
Assert.IsFalse(state.GetNextBit());
Assert.IsFalse(state.GetNextBit());
Assert.IsTrue(state.GetNextBit());
Assert.IsFalse(state.GetNextBit());
Assert.IsTrue(state.GetNextBit());
//
One bit left
Assert.IsFalse(state.AllBitsConsumed);
Assert.IsTrue(state.GetNextBit());
//
Bits exhausted, ready for next byte
Assert.IsTrue(state.AllBitsConsumed);
}
}
}
?
SqlBit實現(xiàn)
一旦我們實現(xiàn)了狀態(tài)的讀取，我們就可以實現(xiàn)SqlBit 類型
public
class
SqlBit : ISqlType
{
private
readonly
RecordReadState readState;
public
SqlBit(RecordReadState readState)
{
this
.readState =
readState;
}
public
bool
IsVariableLength
{
get
{
return
false
; }
}
public
short
?
FixedLength
{
get
{
if
(readState.AllBitsConsumed)
return
1
;
return
0
;
}
}
public
object
GetValue(
byte
[] value)
{
if
(readState.AllBitsConsumed && value.Length !=
1
)
throw
new
ArgumentException(
"
All bits consumed, invalid value length:
"
+
value.Length);
if
(value.Length ==
1
)
readState.LoadBitByte(value[
0
]);
return
readState.GetNextBit();
}
}
SqlBit 在構(gòu)造函數(shù)里傳入一個read state，read state指示當(dāng)前記錄讀取操作的范圍。需要注意的是固定長度需要依據(jù)read state里的當(dāng)前AllBitsConsumed值
如果字節(jié)里面所有位都被占用，那么意味著需要讀取整個字節(jié)，如果if (readState.AllBitsConsumed)返回0表示不需要讀取整個字節(jié)，但是GetValue方法依然會被調(diào)用
GetValue方法會驗證一種情況：readState.AllBitsConsumed 返回真，證明 bit byte是有數(shù)據(jù)存儲在里面，但是value.Length返回的長度是0，那證明有問題了
如果我們讀到一個值，我們會請求?read state 去裝載一個新的bit byte ，之后，我們可以調(diào)用GetNextBit 方法返回?read state的當(dāng)前bit
相關(guān)測試
using
NUnit.Framework;
using
OrcaMDF.Core.Engine.Records;
using
OrcaMDF.Core.Engine.SqlTypes;
namespace
OrcaMDF.Core.Tests.Engine.SqlTypes
{
[TestFixture]
public
class
SqlBitTests
{
[Test]
public
void
GetValue()
{
var
readState =
new
RecordReadState();
var
type =
new
SqlBit(readState);
//
No bytes read - length is one
Assert.AreEqual(
1
, type.FixedLength);
//
Load byte and check length is 0
readState.LoadBitByte(
0xD2
);
Assert.AreEqual(
0
, type.FixedLength);
Assert.IsFalse((
bool
)type.GetValue(
new
byte
[
0
]));
Assert.IsTrue((
bool
)type.GetValue(
new
byte
[
0
]));
Assert.IsFalse((
bool
)type.GetValue(
new
byte
[
0
]));
Assert.IsFalse((
bool
)type.GetValue(
new
byte
[
0
]));
Assert.IsTrue((
bool
)type.GetValue(
new
byte
[
0
]));
Assert.IsFalse((
bool
)type.GetValue(
new
byte
[
0
]));
Assert.IsTrue((
bool
)type.GetValue(
new
byte
[
0
]));
//
One bit left - length should still be 0
Assert.AreEqual(
0
, type.FixedLength);
Assert.IsTrue((
bool
)type.GetValue(
new
byte
[
0
]));
//
All bits consumed - length should be 1
Assert.AreEqual(
1
, type.FixedLength);
}
}
}
?
第五篇完
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