LSM树日志结构合并树

学习这件事要一点一滴积累，不可心急。

1、LSM树，它是一种数据结构。英文全称，The Log-Structured Merge Tree，翻译为日志结构合并树

2、LSM树并不像B+树、红黑树一样是一颗严格的树状数据结构。

3、HBase、Cassandra、RocksDB和LevelDB这样的Nosql数据库，以及Prometheus，其底层的存储引擎都是基于LSM树。

4、那么多数据结构，LSMTree应该是最年轻的一个，它在1996年被设计出来。

5、LSM树的核心特点是利用顺序写来提高写性能，但因为分层的设计会稍微降低读性能，但是通过牺牲小部分读性能换来高性能写，使得LSM树成为非常流行的存储结构。

6、LSM树是一个横跨内存和磁盘的，包含多颗"子树"的一个森林。

7、LSM树有以下三个重要组成部分：MemTable、Immutable MemTable和SSTable(Sorted String Table)

8、LSM树的Compact策略：size-tiered 策略和leveled策略

9、LSM树的优点是写入速度快，因为利用了磁盘的顺序写，所以才让Nosql数据库性能比关系型数据库要好。

Nosql存储系统多是 Key-Value结构，最主要功能只有两个：put 和 get

10、LSM树提供了排序能力。

11、LSM树是一个多层结构，自上而下存储的数据越来越多。

c0层（内存里）是默认有序的，这个顺序就是key的字典顺序

c1-cN层在磁盘上，每一层都安装key的字典顺序排列。

12、c0层数据写入达到阈值时，会c0层数据会合并到c1层，合并的过程叫compaction。

13、LSM会在compaction中自动删除早期的key 。compaction是个异步的过程，不会影响写入性能

14、从c0到cN数据越来越旧，查询时候是先查c0层，然后c1再c2.，逐层查找。

15、针对读的优化，不同的nosql数据库对其采用不同的方案进行了优化处理，这个和LSM树无关。

16、总结：LSM树的结构就像多层喷泉，上层满了，就会溢出到下一层。

17、LSM的合并compaction在不同的nosql数据库中的落地实践是不一样的。

参考：

LSM树详解 - 知乎

深入浅出分析LSM树（日志结构合并树） - 知乎

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