C++跳表实现轻型键值数据库源码及项目说明

资源摘要信息:"C++课程作业基于跳表实现的轻型键值型数据库源码+项目说明.zip" 该项目是一个C++课程作业，主要目标是实现一个基于跳表（Skip List）的数据结构的轻型键值型数据库。跳表是一种可以通过多层链表来提高查询效率的数据结构，在非关系型数据库如Redis和LevelDB中被用作核心存储引擎。以下将详细阐述该项目的特点、功能、使用语言、主要功能接口、项目文件结构以及如何运行项目。 **使用语言** - C++ **主要功能接口** 项目实现了一系列与数据库操作相关的功能接口，包括： - **insert_element（插入数据）**：将键值对插入到跳表中。 - **search_element（搜索数据）**：根据键查找对应的值。 - **delete_element（删除数据）**：根据键从跳表中删除对应的键值对。 - **update_element（更新数据）**：更新跳表中已存在的键值对。 - **display_list（展示跳表）**：打印当前跳表中的所有键值对。 - **dump_file（数据落盘）**：将内存中的键值对持久化存储到文件中。 - **load_file（数据加载）**：从文件中加载键值对到内存的跳表。 - **size（跳表大小）**：返回跳表中键值对的数量。 - **clear_list（清空跳表）**：清空跳表中的所有键值对。 **项目中的文件** 项目包含了多个关键文件，具体说明如下： - **skiplist.h**：这是存储引擎的核心，定义了跳表的数据结构和操作。 - **main.cpp**：提供了通过控制台进行数据操作的用户接口。 - **bin文件夹**：存放编译生成的可执行文件，包括用于基本操作的.main和用于压力测试的.stress。 - **makefile**：编译脚本文件，用于自动化编译过程。 - **store文件夹**：存放数据落盘文件的目录。 - **stress_test_start.sh**：执行压力测试的脚本。 - **stress-test文件夹**：存放压力测试相关的主文件和结果文件。 - **README.md**：项目介绍文档，包括项目说明、运行方式和压力测试结果。 **运行** 项目的运行分为两部分，首先是编译和基本数据操作，其次是压力测试。以下是具体步骤： 编译和基本操作： ```c++ make ./bin/main ``` 压力测试： ```c++ sh stress_test_start.sh ``` **压力测试结果** 项目的压力测试结果表明，在不同的数据规模下，跳表最大高度为18层。测试使用了腾讯云服务器，配置为1核2G，带宽为1M。测试方法为随机写读。以下是具体数据： | 数据规模 | 插入 | 删除 | 更新 | 查找 | | :------: | :--------: | :--------: | :--------: | :--------: | | **10W** | 0.089594 s | 0.086015 s | 0.115649 s | 0.104312 s | | **50W** | 0.813954 s | 0.798541 s | 0.972145 s | 0.761612 s | | **100W** | 1.998540 s | 1.945613 s | 2.524866 s | 2.135153 s | 以100W数据规模为基准计算每秒可处理的请求数（QPS）： - 插入：50.04W QPS - 删除：51.40W QPS - 更新：39.60W QPS - 查找：46.84W QPS **项目特点和适用人群** 该资源内项目代码已经过测试，并确认功能正常。项目适合计算机相关专业的在校学生、老师或企业员工下载使用，并且可以作为毕设项目、课程设计、作业或项目初期立项演示等。若具备一定的编程基础，还可以在此基础上进行修改和扩展，以实现更多功能。 **项目贡献和社区互动** 开发者鼓励用户在发现代码或文档中的错误时，在项目的`Issues`区域进行讨论。同时，欢迎用户通过`Fork`和`Pull requests`对代码进行改善，共同提高项目质量。 **知识补充** - **跳表（Skip List）**：是一种随机化的数据结构，通过在原始有序链表的基础上增加多层索引来提高查询速度。 - **压力测试（Stress Testing）**：通过模拟高负载下的操作来测试系统的性能和稳定性，是软件测试的一个重要方面。 - **非关系型数据库**：与传统关系型数据库不同，它不使用固定的表格模式，支持更灵活的数据存储和查询，例如键值存储、列族存储等。 - **QPS（Queries Per Second）**：每秒查询次数，用于衡量系统的性能，特别是在处理数据库操作时。