谷歌开源数据库 LevelDB，我居然等到它上Github热榜才发现

2021-04-21 01:59开源最前线猿妹整编 IT/互联网

今天要和大家分享一个谷歌开源多年，但依旧扛打，最近还登上Github热榜的kv数据库——LevelDB。

Leveldb是一个google实现的非常高效的kv数据库，创建者是大名鼎鼎的 Jeff Dean 和 Sanjay Ghemawat，目前的版本1.2能够支持billion级别的数据量了。在这个数量级别下还有着非常高的性能，主要归功于它的良好的设计。

LevelDB 是单进程的服务，性能非常之高，在一台4个Q6600的CPU机器上，每秒钟写数据超过40w，而随机读的性能每秒钟超过10w。具有以下功能特性：

key和value可以是字符串或者字节流
数据按key排列，有序存储
调用方可以重载排序方法，以实现自定义排序
基本操作只有3种：Put(key, value)、Get(key)、Delete(key)
提供原子批量修改接口
支持数据快照
支持向前和向后的迭代器
支持数据自动压缩，使用的是snappy压缩算法
和操作系统之间的外部交互是通过虚接口(virtual interface)来进行，这样用户就能定制化这些交互了

levelDB特牛，但是，再好的工具也有它的局限性，LevelDB 的局限性也很明显：

这不是一个 SQL 数据库，它没有关系数据模型，不支持 SQL 查询，也不支持索引。
同时只能有一个进程(可能是具有多线程的进程)访问一个特定的数据库。
该程序库没有内置的 client-server 支持，有需要的用户必须自己封装。

LevelDB的使用方法

打开数据库

leveldb数据库的名称与文件系统目录相对应。数据库的所有内容都存储在此目录中。以下示例显示了如何打开数据库：

#include <cassert>
#include "leveldb/db.h"
leveldb::DB* db;
leveldb::Options options;
options.create_if_missing = true;
leveldb::Status status = leveldb::DB::Open(options, "/tmp/testdb", &db);
assert(status.ok());
...

如果要在数据库已经存在的情况下引发错误，请在leveldb::DB::Open调用之前添加以下行：

options.error_if_exists = true;

关闭数据库

完成数据库操作后，只需删除数据库对象。例子：

... open the db as described above ...
... do something with db ...
delete db;

读写

数据库提供了Put，Delete和Get方法来修改/查询数据库。如下：

std::string value;
leveldb::Status s = db->Get(leveldb::ReadOptions(), key1, &value);
if (s.ok()) s = db->Put(leveldb::WriteOptions(), key2, value);
if (s.ok()) s = db->Delete(leveldb::WriteOptions(), key1);

并发

一个数据库同时只能被一个进程打开。leveldb 会从操作系统获取一把锁来防止多进程同时打开同一个数据库。在单个进程中，同一个 leveldb::DB 对象可以被多个并发线程安全地使用，也就是说，不同的线程可以在不需要任何外部同步原语的情况下，写入、获取迭代器或者调用 Get(leveldb 实现会确保所需的同步)。但是其它对象，比如 Iterator 或者 WriteBatch 需要外部自己提供同步保证，如果两个线程共享此类对象，需要使用自己的锁进行互斥访问。具体见对应的头文件。

谷歌开源数据库 LevelDB，我居然等到它上Github热榜才发现