LevelDB是Google开源的一个高性能的键值存储引擎,它的设计目标是为读多写少的场景提供高效的数据存储和管理,具有简单、易用、高效等优点。下面是LevelDB的架构设计:
- 数据存储结构
LevelDB采用的是LSM树(Log-Structured Merge Tree)的数据存储结构,它将数据分为多个层级,每一层级都有一个大小限制,数据按照键的顺序依次存储。数据在写入时,先写入内存中的Memtable,当Memtable达到一定大小时,就会被写入磁盘中的SSTable(Sorted String Table)。当SSTable达到一定数量或大小时,就会被合并成更大的SSTable,这个过程称为Compaction。
- 内存管理
LevelDB采用的是Write Buffer和Memtable的方式来管理内存。Write Buffer是一个缓冲区,用于保存写入数据的操作,在Write Buffer中,数据是按照写入顺序存储的。当Write Buffer的大小达到一定值时,LevelDB会将其转换为Memtable,Memtable是一个有序的数据结构,数据按照键的顺序存储。当Memtable的大小达到一定值时,LevelDB会将其持久化到磁盘中,并创建一个新的Memtable。
- 文件管理
LevelDB采用的是类似Linux文件系统的方式来管理磁盘上的文件。每个SSTable文件由多个数据块(Block)组成,每个数据块的大小可以配置,数据块中的数据是按照键的顺序存储的。每个数据块都包括一个索引块(Index Block),用于快速查找指定键的位置。
- 并发控制
LevelDB采用的是多版本并发控制(MVCC)的方式来保证并发访问的正确性。在读取数据时,LevelDB会将Memtable和SSTable中的多个版本数据进行合并,取出最新的版本数据。在写入数据时,LevelDB会使用单线程的方式进行写入操作,保证写入的顺序和正确性。
- 日志管理
LevelDB采用的是WAL(Wr

文章对比了LevelDB的简单高效设计,RocksDB对LevelDB的改进以支持更多数据模型,以及TiKV的分布式架构,强调它们在高性能、可靠性和灵活性方面的特点。
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