leveldb底层概述和Files

https://leveldb-handbook.readthedocs.io/zh/latest/basic.html
https://github.com/google/leveldb/blob/main/doc/impl.md

leveldb架构

leveldb写流程概述

将所有的写操作写到日志文件（log文件）中
将内容写入到内存中
- 先memtable，等到其存储内容的容量达到阈值时（默认为4MB），便将其转换成一个不可修改的memtable，与此同时创建一个新的memtable，供用户继续进行读写操作。
- 当一个immutable memtable被创建时，leveldb的后台压缩进程便会将利用其中的内容，创建一个sstable，持久化到磁盘文件中。
- memtable
  - 其中数据按用户定义的排序方法排序之后按序存储
  - 跳表实现，这种数据结构绝大多数操作的时间复杂度为O(log n)
  - immutable memtable和memtable的结构定义完全一样
写入磁盘
- compaction
  - 虽然每个memetable中所有的数据都是按序排列的，但是当多个memetable数据持久化到磁盘后，对应的不同的sstable之间是存在交集的（比如两个table中都出现了某条kv pair），在读操作时，需要对所有的sstable文件进行遍历，严重影响了读取效率。因此leveldb后台会“定期“整合这些sstable文件，该过程也称为compaction。
  - 随着compaction的进行，sstable文件在逻辑上被分成若干层，由内存数据直接dump出来的文件称为level 0层文件，后期整合而成的文件为level i 层文件

manifest

版本

版本定义

一个版本中主要记录了
- 每一层中所有文件的元数据，元数据包括（1）文件大小（2）最大key值（3）最小key值。
- 一些进行compaction的统计值，来控制compaction的进行

元数据结构举例（goleveldb，类型在名后面）

// tFile holds basic information about a table.
type tFile struct {
  fd         storage.FileDesc
  seekLeft   int32
  size       int64
  imin, imax internalKey
}

版本结构举例

type version struct {
  s *session // session - version

  levels []tFiles // file meta 每层文件的元数据

  // 压缩信息
  // Level that should be compacted next and its compaction score.
  // Score < 1 means compaction is not strictly needed. These fields
  // are initialized by computeCompaction()
  cLevel int // next level
  cScore float64 // current score

  cSeek unsafe.Pointer

  closing  bool
  ref      int
  released bool
}

创建版本

当每次compaction完成（或者换一种更容易理解的说法，当每次sstable文件有新增或者减少），leveldb都会创建一个新的version

manifest文件记录版本更新(versionEdit)

每次leveldb启动时，都会创建一个新的Manifest文件
下图是一个manifest文件的示意图，其中包含了3条versionEdit记录，每条记录包括（1）新增哪些sst文件（2）删除哪些sst文件（3）当前compaction的下标（4）日志文件编号（5）操作seqNumber等信息。
通过这些信息，leveldb便可以在启动时，基于一个空的version，不断apply这些记录，最终得到一个上次运行结束时的版本信息。

current

记载当前的manifest文件名

*.log

log files(WAL)

LOG and LOG.old

Informational messages are printed to files named LOG and LOG.old