LevelDB手册：Manifest与版本控制的关键技术

"这篇文档是关于LevelDB的深入解析，由Gary Rong在2018年11月30日编写。文档涵盖了LevelDB的基本概念、读写操作、日志管理、内存数据库、SSTable文件、缓存系统、布隆过滤器以及版本控制等多个方面，特别强调了LevelDB的写入优化策略和版本恢复机制。" 在LevelDB中，版本控制是通过Manifest文件来实现的。Manifest文件记录了数据库状态的变化，包括新添加的SSTable文件和因compaction删除的SSTable文件。每个Manifest文件的第一个Session Record保存了数据库的完整版本信息，作为恢复系统状态的起点。后续的Session Record则只记录变更，这样设计可以高效地追踪和恢复系统的最新状态。 日志（Log）在LevelDB中扮演关键角色，它采用特定的结构和内容格式，保证数据的持久化。日志文件用于记录所有写操作，确保数据安全写入磁盘。写操作首先写入日志，随后被追加到内存数据库，最后在合适的时候被转化为SSTable文件并进行compaction。 SSTable是LevelDB持久化数据的主要形式，它是一种静态的、不可变的数据文件。SSTable包含了经过排序的键值对，分为多个区块如data block、filter block、meta index block、index block和footer。读操作通过索引结构快速定位数据，而写操作则会生成新的SSTable文件。 缓存系统是提高LevelDB性能的重要组成部分，它包括LRU缓存和非阻塞哈希表，用于存放SSTable的元数据和数据块，减少磁盘I/O。 Compaction是LevelDB为了合并和压缩数据，以及回收空间的过程。通过定期执行compaction，LevelDB可以保持数据的有序性，避免过多的小文件，并优化读性能。 版本控制的部分，如Manifest、Commit和Recover，是确保数据库一致性的重要机制。Manifest文件记录版本变化，Commit操作将版本更新写入，Recover过程则利用Manifest恢复系统到最近的状态。Current文件则指向当前活跃的Manifest，确保系统知道最新的数据状态。 LevelDB通过一系列精心设计的数据结构和流程，实现了高效的读写性能，特别是优化了写入操作，同时保证了数据的安全性和一致性。这使其成为许多实时和大数据应用场景的理想选择。