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在RDBMS中,数据随机无序写在磁盘块中,如果没有B+树,读性能会很低。B+树对于数据读操作能很好地提高性能,但对于数据写,效率不高。对于大型分布式数据系统,B+树还无法与LSM树相抗衡。
图1 B+ 树
LSM树可以看成n层合并树。在HBase中,它把随机写转换成对memstore和hfile的连续写。图2展示了LSM树数据写的过程。
图2 LSM树
数据写(插入,更新):数据首先顺序写如hlog (WAL), 然后写到MemStore, 在MemStore中,数据是一个2层B+树(图2中的C0树)。MemStore满了之后,数据会被刷到storefile (hFile),在storefile中,数据是3层B+树(图2中的C1树),并针对顺序磁盘操作进行优化。
数据读:首先搜索MemStore,如果不在MemStore中,则到storefile中寻找。
数据删除:不会去删除磁盘上的数据,而是为数据添加一个删除标记。在随后的major compaction中,被删除的数据和删除标记才会真的被删除。
LSM数据更新只在内存中操作,没有磁盘访问,因此比B+树要快。对于数据读来说,如果读取的是最近访问过的数据,LSM树能减少磁盘访问,提高性能。
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