[发明专利]一种内存数据库存储引擎管理方法

权利要求书

1.一种内存数据库存储引擎管理方法，其特征在于：基于RocksDB存储引擎的Memtable管理机制，在Memtable内部新建ART索引用以取代skiplist索引，采用ART索引加Hash索引的双索引机制查询key-value，优化RocksDB存储引擎的读性能，从而实现RocksDB内存引擎模式，减少磁盘读写，提高查询速度。

2.根据权利要求1所述的内存数据库存储引擎管理方法，其特征在于，具体实现过程如下：

1)将插入Memtable的数据转为插入到ART算法管理的内存块中，并将ART算法的叶节点地址加入Hash索引中；

2)修改Memtable刷盘的逻辑，使得Memtable永不转换imMemtable，通过内存块的形式进行刷盘，内存块通过双向链表进行管理；

3)执行查询操作时，先从Hash表中查询，然后查询ART树，最后查询磁盘SST文件。

3.根据权利要求2所述的内存数据库存储引擎管理方法，其特征在于：所述步骤1)中，写入的数据在内存中以内存块的形式存储，通过双向链表对key进行排序，双向链表的每个节点内存储当前key对应的多个版本数据形成的链表，双向链表的每个节点指向内存块存储的该key对应的key-value；所述ART索引用于快速定位双向链表的特定节点，所述Hash索引用于快速查询ART树的叶子节点的地址；

写入数据时，首先通过Hash索引与ART索引计算待插入的叶子结点位置，然后根据ART的叶子节点添加双向链表，通过双向链表对业务key进行排序。

4.根据权利要求3所述的内存数据库存储引擎管理方法，其特征在于：所述步骤1)中，当有新的key插入叶子节点时，使用ART算法快速定位到双向链表的插入节点进行插入，同时增加hash表的插入逻辑，对Hash表加锁；将key的String类型作为Hash表中的key，将叶子节点指针位置作为Hash表中的value插入到Hash表中。

5.根据权利要求2所述的内存数据库存储引擎管理方法，其特征在于：所述步骤1)中，新建一个ART索引维护类，使用ART算法替换Memtable中的skiplist算法；在ART索引维护类中新建一个Hash索引类成员HashMap，用于ART索引叶节点的快速查询。

6.根据权利要求5所述的内存数据库存储引擎管理方法，其特征在于：所述步骤1)中，使用PureMemRep类继承public MemtableRep，新增Memtable的内存仓库管理类，使用InlineART类替换InlinSkiplist类，用以实现基于ART算法的内存数据索引；在InlineART类中增加类成员HashTable，hash表中存放ART叶节点和key。

7.根据权利要求2所述的内存数据库存储引擎管理方法，其特征在于：所述步骤2)中，启用异步刷盘线程，维护所有内存块的队列，队列按照内存块的上次刷盘时间排序；线程从队列取内存块，并将内存块增量的kv数据进行落盘，追加到文件末尾或形成新的磁盘SST文件。

8.根据权利要求2所述的内存数据库存储引擎管理方法，其特征在于：所述步骤3)中，调用Memtable::NewIterator接口创建基于ART树的Iterator，用于遍历ART树中的节点；

新建Memtable::NewHashIterator接口，增加ReadOptions参数，用于判断是否为MVCCGet读取；如果是则调用NewHashIterator接口，直接从Hash表中查找存储key的双向链表所对应的叶子节点，如果不是则调用NewIterator接口在hash索引中查找叶子节点，若没有再去ART索引查询；

最终得到ART树的叶子节点，得到存储多版本key的双向链表，通过遍历双向链表得到内存块中的数据。

9.根据权利要求8所述的内存数据库存储引擎管理方法，其特征在于：所述步骤3)中，当读取多版本数据即MVCCGet数据时，在Hash表中取出key对应的叶子节点，然后从叶子节点对应的双向链表中取出对应的key；如果hash索引中没有查到key，说明已经数据已经落盘，则去磁盘SST文件中查找；

当读取非MVCCGet数据时，则在hash索引中查找对应的叶子节点，若没找到对应的叶子节点，则在ART树中查找叶子节点，若ART树中没有找到对应的叶子节点，则去磁盘SST文件中查找。