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A tiny KV storage based on skiplist written in C++ language| 使用C++开发,基于跳表实现的轻量级键值数据库🔥🔥 🚀

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youngyangyang04/Skiplist-CPP

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👉 本项目为C++实现,想系统学习本项目,推荐 卡码网【kv存储引擎-CPP】实战课 👉 想了解Java版本,推荐 卡码网【kv存储引擎-Java】实战课

版权申明: 本项目为我(程序员Carl)的原创。引用本项目文章请注明出处,例如:转自 https://github.com/youngyangyang04/Skiplist-CPP。 发现恶意抄袭或搬运,会动用法律武器维护自己的权益。让我们一起维护一个良好的技术创作环境!

KV存储引擎

众所周知,非关系型数据库redis,以及levedb,rockdb其核心存储引擎的数据结构就是跳表。

本项目就是基于跳表实现的轻量级键值型存储引擎,使用C++实现。插入数据、删除数据、查询数据、数据展示、数据落盘、文件加载数据,以及数据库大小显示。

在随机写读情况下,该项目每秒可处理啊请求数(QPS): 24.39w,每秒可处理读请求数(QPS): 18.41w

项目中文件

  • main.cpp 包含skiplist.h使用跳表进行数据操作
  • skiplist.h 跳表核心实现
  • README.md 中文介绍
  • README-en.md 英文介绍
  • bin 生成可执行文件目录
  • makefile 编译脚本
  • store 数据落盘的文件存放在这个文件夹
  • stress_test_start.sh 压力测试脚本
  • LICENSE 使用协议

提供接口

  • insertElement(插入数据)
  • deleteElement(删除数据)
  • searchElement(查询数据)
  • displayList(展示已存数据)
  • dumpFile(数据落盘)
  • loadFile(加载数据)
  • size(返回数据规模)

存储引擎数据表现

插入操作

跳表树高:18

采用随机插入数据测试:

插入数据规模(万条) 耗时(秒)
10 0.316763
50 1.86778
100 4.10648

每秒可处理写请求数(QPS): 24.39w

取数据操作

取数据规模(万条) 耗时(秒)
10 0.47148
50 2.56373
100 5.43204

每秒可处理读请求数(QPS): 18.41w

项目运行方式

make            // complie demo main.cpp
./bin/main      // run 

如果想自己写程序使用这个kv存储引擎,只需要在你的CPP文件中include skiplist.h 就可以了。

可以运行如下脚本测试kv存储引擎的性能(当然你可以根据自己的需求进行修改)

sh stress_test_start.sh 

待优化

  • delete的时候没有释放内存 (我这里进行了优化,更改SkipList析构函数的代码,使得析构完全,还请各路大佬来指正)
  • 压力测试并不是全自动的
  • 跳表的key用int型,如果使用其他类型需要自定义比较函数,当然把这块抽象出来更好
  • 如果再加上一致性协议,例如raft就构成了分布式存储,再启动一个http server就可以对外提供分布式存储服务了

关于作者

大家好,我是程序员Carl,《代码随想录》作者,哈工大师兄,先后在腾讯和百度从事分布式技术研发。

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