LevelDB深入浅出之整体架构
LevelDB是一个可持久化的KV数据库引擎,由Google传奇工程师Jeff Dean和Sanjay Ghemawat开发并开源。无论从设计还是代码上都可以用精致优雅来形容,非常值得细细品味。本文将从整体特性、架构和使用等几方面做一个解释,试图通过本文的介绍让大家对LevelDB有个整体的认识并能够使用。 设计思路 做存储的同学都很清楚,对于普通机械磁盘顺序写的性能要比随机写大很多。比如对于15000转的SAS盘,4K写IO, 顺序写在200MB/s左右,而随机写性能可能只有1MB/s左右。而LevelDB的设计思想正是利用了磁盘的这个特性。 LevelDB的数据是存储在磁盘上的,采用LSM-Tree的结构实现。LSM-Tree将磁盘的随机写转化为顺序写,从而大大提高了写速度。为了做到这一点LSM-Tree的思路是将索引树结构拆成一大一小两颗树,较小的一个常驻内存,较大的一个持久化到磁盘,他们共同维护一个有序的key空间。写入操作会首先操作内存中的树,随着内存中树的不断变大,会触发与磁盘中树的归并操作,而归并操作本身仅有顺序写。如下图所示: 图1 数据存储原理 图中2个红色区域是要进行归并的数据块,计算出顺序后会存储到如图下面的磁盘空间,而这种存储方式是追加式的,也就是顺序写入磁盘。 随着数据的不断写入,磁盘中的树会不断膨胀,为了避免每次参与归并操作的数据量过大