LevelDB学习笔记 (1):初识LevelDB
LevelDB学习笔记 (1):初识LevelDB
1. 写在前面
1.1 什么是levelDB
LevelDB就是一个由Google开源的高效的单机Key/Value存储系统，该存储系统提供了Key到Value的有序映射。
1.2 为什么要学levelDB
学习源码算是一种很好的学习方式，准备精读几个经典的开源代码，那学习levelDB的原因主要有下
- 谷歌开源，代码质量非常高，而且只有1w行(去掉测试代码)不是过于复杂
- 现在主流的kv存储系统有很多基于levelDB或者借鉴了levelDB的思想
2. Linux/Mac下的编译运行
1. Quick start
下面来自于官方文档
mkdir -p build && cd build
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release .. && cmake --build . #release版本
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug .. && cmake --build . #debug版本
在类linux系统下编译非常简单，上面两行就可以了
不过这里编译可能会遇到一些问题
比如我遇到了上面的问题，这是因为在third_party这个文件夹内缺少googletest和benchmark。
这里手动下载一下这两个文件把这个目录下的空文件替换了就好了。然后在执行cmake即可
上面是对应的github地址，直接点进去git clone就行，当然最近的github好像git clone总是出问题，我是直接下载zip然后替换过去的。
2. Quick test
新建一个文件夹叫my_test。添加一个新的cpp文件run_test.cpp
随后修改CMakeList.txt里添加关于新测试文件的规则。就可以了
我们准备写一个运行的测试文件，来创建一个db,随后进行添加和删除数据
#include <iostream>
#include <cassert>
#include "leveldb/db.h"
#include "leveldb/write_batch.h"
int main()
{
// Open a database.
leveldb::DB* db;
leveldb::Options opts;
opts.create_if_missing = true;
leveldb::Status status = leveldb::DB::Open(opts, "../tmp/testdb", &db);
assert(status.ok());
// Write data.
status = db->Put(leveldb::WriteOptions(), "name", "zxl");
assert(status.ok());
// Read data.
std::string val;
status = db->Get(leveldb::ReadOptions(), "name", &val);
assert(status.ok());
std::cout << val << std::endl;
}
上面的代码就是我们在tmp文件下创建一个testdb。然后写入一条数据 key = "name" value = "zxl"。这个时候我们执行get操作就会得到我们刚才写入的值
3. LevelDB的基本操作
关于数据库的创建以及读写操作我们上面以及提过了
3.1 原子更新-Atomic Updates
下面的例子来自官方文档
考虑下面这一种情况，假如进程在Put key2 和 Delete key1两个操作之间结束，那么key1和key2这两个不同的键值将存储相同的值，这和我们的意愿相违背。为了避免这种情况的出现，leveldb利用WriteBatch来进行具有原子性的更新。
td::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);
#include "leveldb/write_batch.h"
...
std::string value;
leveldb::Status s = db->Get(leveldb::ReadOptions(), key1, &value);
if (s.ok()) {
leveldb::WriteBatch batch;
batch.Delete(key1);
batch.Put(key2, value);
s = db->Write(leveldb::WriteOptions(), &batch);
}
WriteBatch对象保存对数据库进行的一系列操作，然后在这一批次中按照顺序执行这些操作。
注意：这里先进行Delete操作，然后再进行Put操作。
WriteBatch类除了原子性的优势外，也可以用于通过将大量个体变动放置在同一批次中而加速批量更新。
3.2 迭代 - Iteration
下面的例子来自官方文档
下面的例子演示了如何从数据库中成对的打印键值：
leveldb::Iterator* it = db->NewIterator(leveldb::ReadOptions());
for (it->SeekToFirst(); it->Valid(); it->Next()) {
cout << it->key().ToString() << ": " << it->value().ToString() << endl;
}
assert(it->status().ok()); // Check for any errors found during the scan
delete it;
下面的修改后的例子演示了如何仅获取[start, limit)范围内的键；
for (it->Seek(start);
it->Valid() && it->key().ToString() < limit;
it->Next()) {
...
}
还可以通过相反的顺序进行处理。（警告：反向迭代比正向迭代慢一些）
for (it->SeekToLast(); it->Valid(); it->Prev()) {
...
}
好下面结合迭代和刚才学到的原子更新自己写一个测试文件
- 顺序全体迭代
// test Atomic Updates
leveldb::WriteBatch batch;
batch.Delete("name");
batch.Put("name0", "zxl0");
batch.Put("name1", "zxl1");
batch.Put("name2", "zxl2");
status = db->Write(leveldb::WriteOptions(), &batch);
assert(status.ok());
//Scan database.
leveldb::Iterator *it = db->NewIterator(leveldb::ReadOptions());
for (it->SeekToFirst(); it->Valid(); it->Next()) {
std::cout << it->key().ToString() << ": " <<
it->value().ToString() << std::endl;
}
assert(it->status().ok());
这段代码就会输出我们写入的三个k-v对
2. range 迭代
for (it->Seek("name1"); it->Valid() && it->key().ToString() < "name2"; it->Next()) {
std::cout << it->key().ToString() << ": " <<
it->value().ToString() << std::endl;
}
delete it;
只会输出key值位于[name1,"name2")之间的value也就只输出了key=name1的value
当然还有其他的基本操作，但是这里我们展示了增删改查已经足够了.后面会在梳理具体实现的时候在增加新的测试文件
