cassandra1.0引入的3种集合结构ISortedColumns的比较

在早期的cassandra的版本中，cassandra的memtable，数据检索的时候暂时存放的ColumnFamily，基本上只有一种结构就是ConcurrentSkipListMap。ConcurrentSkipListMap通过名字就知道是线程安全的集合，并且内部是内部是采用链表的结构，所以检索的性能也很高。但是作为数据库而言，底层结构的性能即使是纳秒级的差距，都会对数据库的性能产生比较大的影响。也许正是如此，像cassandra这种海量数据级的数据库，也要不断提升流程中最适合的集合。

1、ThreadSafeSortedColumns

ThreadSafeSortedColumns是继承ConcurrentSkipListMap集合的，所以线程安全，并且数据是排序的，根据key来达到去除重复的效果，所以主要应用于memtable中用于存放数据，并且将memtable中的数据排好序，排好序主要也是便于查询，已经序列化到sstable中，也便于查询。

2、ArrayBackedSortedColumns

ArrayBackedSortedColumns是继承ArrayList集合的，ArrayList集合是线程不安全，数据存放在集合中时无序的，所以写入集合的速度是最快的，查询的时候，一般需要自己逐个遍历集合中的每一个元素。但是ArrayBackedSortedColumns虽然继承了ArrayList集合，线程不安全，写入速度也比较快，但是写入的时候，还是会进行排序，查询的时候也不是一味的进行逐个元素的遍历，而是进行二分查找法。

由于ArrayBackedSortedColumns在插入的时候，做了排序的处理，所以当数据是无序的时候，就没有比ThreadSafeSortedColumns插入性能更快的优势。
实验：ThreadSafeSortedColumns 和ArrayBackedSortedColumns的插入性能比较。
1、插入100000数据，而是有序的插入，ArrayBackedSortedColumns的插入性能高于ThreadSafeSortedColumns
add (org.apache.cassandra.db.ThreadSafeSortedColumns):176
add (org.apache.cassandra.db.ArrayBackedSortedColumns):81


2、插入100000数据，而是无序的插入，ArrayBackedSortedColumns的插入性能低于ThreadSafeSortedColumns
add (org.apache.cassandra.db.ThreadSafeSortedColumns):609
add (org.apache.cassandra.db.ArrayBackedSortedColumns):3205
实验结果表明：ArrayBackedSortedColumns在有序的数据插入的时候，性能高于ThreadSafeSortedColumns。所以ArrayBackedSortedColumns主要被应用于，并行迭代的查询中，而查询的时候，在并行迭代扫描数据的时候，查询出来的数据将会是有序的。


3、TreeMapBackedSortedColumns
TreeMapBackedSortedColumns是继承TreeMap集合的，可以用于数据的排序，查询性能很高，但是线程并不安全。


实验：ThreadSafeSortedColumns，ArrayBackedSortedColumns，TreeMapBackedSortedColumns的插入性能比较。
1、插入100000数据，而是有序的插入，ArrayBackedSortedColumns插入性能最高
add (org.apache.cassandra.db.ThreadSafeSortedColumns):172
add (org.apache.cassandra.db.ArrayBackedSortedColumns):99
add (org.apache.cassandra.db.TreeMapBackedSortedColumns):342


2、插入100000数据，而是无序的插入，TreeMapBackedSortedColumns插入性能最高
add (org.apache.cassandra.db.ThreadSafeSortedColumns):612
add (org.apache.cassandra.db.ArrayBackedSortedColumns):3166
add (org.apache.cassandra.db.TreeMapBackedSortedColumns):404
实验结果表明：TreeMapBackedSortedColumns在无序的数据插入的时候，性能最高。所以TreeMapBackedSortedColumns主要被应用于数据无序的时候，进行导入，排序，然后可以直接写sstable。


实验：ThreadSafeSortedColumns，ArrayBackedSortedColumns，TreeMapBackedSortedColumns的查询性能比较。
get (org.apache.cassandra.db.ThreadSafeSortedColumns):155
get (org.apache.cassandra.db.ArrayBackedSortedColumns):96
get (org.apache.cassandra.db.TreeMapBackedSortedColumns):57
实验结果表明：TreeMapBackedSortedColumns在数据的查询性能高于ArrayBackedSortedColumns高于ThreadSafeSortedColumns。

public void addColumn(IColumn column, Allocator allocator)
    {
        if (isEmpty())
        {
            add(column);
            return;
        }

        // Fast path if inserting at the tail
        int c = compare(get(size() - 1).name(), column.name());
        // note that we want an assertion here (see addColumn javadoc), but we also want that if
        // assertion are disabled, addColumn works correctly with unsorted input
        assert c <= 0 : "Added column does not sort as the " + (reversed ? "first" : "last") + " column";

        if (c < 0)
        {
            // Insert as last
            add(column);
        }
        else if (c == 0)
        {
            // Resolve against last
            resolveAgainst(size() - 1, column, allocator);
        }
        else
        {
            int pos = binarySearch(column.name());
            if (pos >= 0)
                resolveAgainst(pos, column, allocator);
            else
                add(-pos-1, column);
        }
    }

private int compare(ByteBuffer name1, ByteBuffer name2)
    {
        if (reversed)
            return comparator.reverseComparator.compare(name1, name2);
        else
            return comparator.compare(name1, name2);
    }