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揭开RocksDB存储结构的神秘面纱:探索翩若惊鸿之美,畅游婉若游龙之妙

后端

翩若惊鸿:层层叠叠的存储结构

RocksDB的存储结构犹如一幅精妙绝伦的画卷,由多个层次组成,各司其职,相辅相成。

第一层:Memtable,易逝的短暂记忆

Memtable是RocksDB存储结构中最易逝的部分,就好似转瞬即逝的记忆。它保存着最近写入的数据,采用跳表(SkipList)数据结构,兼具快速插入和快速查找的优点。当Memtable的数据量达到一定阈值时,便会触发后台刷新(flush)操作,将数据持久化到磁盘。

第二层:SSTable,永恒的石刻

SSTable(Sorted String Table)是RocksDB的灵魂所在,就好似镌刻在石块上的永恒印记。它将数据按照一定顺序排列,并将其存储在磁盘上。SSTable采用分层结构,每一层都由若干个SST文件组成。SSTable的数据读取非常高效,它利用二分查找(Binary Search)算法,能够快速定位数据。

第三层:WAL,可靠的守护者

WAL(Write-Ahead Log)是RocksDB的守护者,就好似一位忠诚的记录员。它将所有写入的数据顺序写入日志文件,即使在发生故障时,也能确保数据的可靠性。当Memtable刷新时,WAL会将数据同步写入磁盘,然后再将数据从Memtable中删除。

婉若游龙:数据写入的曼妙舞姿

RocksDB的数据写入过程宛如一场曼妙的舞蹈,在不同层次间穿梭起舞。

插入数据,从Memtable开始

当数据写入RocksDB时,首先会进入Memtable。Memtable采用跳表数据结构,支持快速插入和快速查找,能够高效地处理写入请求。

Memtable刷新,数据持久化

当Memtable的数据量达到一定阈值时,便会触发后台刷新(flush)操作,将数据持久化到磁盘。刷新过程分三步:

  1. 将Memtable中的数据排序。
  2. 将排序后的数据写入新的SST文件。
  3. 将新的SST文件加入到SSTable的底层。

合并操作,优化SSTable

随着时间的推移,SSTable中会积累越来越多的SST文件。为了优化SSTable的性能,RocksDB会定期进行合并操作(Compaction)。合并操作将多个SST文件合并成一个更大的SST文件,从而减少SST文件的数量,提高读取效率。

翩若惊鸿,婉若游龙:RocksDB存储结构的艺术之美

RocksDB的存储结构将数据存储和数据检索有机地结合在一起,宛如一幅翩若惊鸿、婉若游龙的艺术画卷。它的多层结构确保了数据的可靠性和高效性,而巧妙的数据写入和合并策略进一步提升了性能。

通过对RocksDB存储结构的深入剖析,我们领略到了其设计之美和实现之精妙。这幅存储结构的画卷,为我们打开了一扇窥探数据库系统奥秘的大门。