实现了一个简单的key-value存储系统

实现了一个简单的key-value存储系统

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正文：

　　所谓的Key-Value就是每次存储一个数据时，是根据Key进行索引存储的。为了实现Key的快速查找功能，我使用了B-tree存储结构。B-tree被大量用于数据库的索引中，所以选用B-tree想必不会有太大的问题。Value是对应该Key的值，他的长度是未知的，所以要实现这样一个存储系统，必须要解决从Key值到文件位置的映射关系。

问题一：实现文件的"自由"读写
问题二：实现BTree

问题一：实现文件的"自由"读写。
　　基本思想：所有内容被存储到一个文件中，文件被划分成同一大小的粒度，可以自由的申请不同的大小空间，可以释放已经申请的空间。使得文件操作可以和内存操作接口一致。
　　基于上述的需求，我的文件存储结构如下图所示：
       

 1 typedef struct _diskatom{
 2     int64 self;    //自身索引
 3     int64 next;    //下一索引
 4     int64 pre;    //前一索引
 5     int64 ext;    //扩展索引
 6     int size;    //大小
 7     unsigned char info;    //信息[1:HEAD|1:USED|0|0|0|0|0|0]
 8     unsigned char dirty;
 9     unsigned char data[DISK_ALLO_SIZE];
10 }diskatom_t;
11 
12 typedef struct _diskctx{
13     int64 ctxtop;
14     int64 num_used;
15     int64 num_free;
16     diskatom_t list_used;
17     diskatom_t list_free;
18 }diskctx_t;

　　申请空间：
　　1. 计算申请大小需要几块空间。
　　2. 检查空闲列表中是否有足够的空间。
　　3. 存在足够的空闲块，将空闲块移动至"使用列表"。
　　4. 空闲空间不足，扩充文件大小，将新增块插入"使用列表"。
  
　　释放空间：
　　正好和申请空间相反。
　　1. 将使用块移动至"空闲列表"。使得该块可以被重新申请。
 
　　处理申请空间和释放空间外，还实现了读，写，重新申请空间功能。
 

问题二：实现BTree
　　摘录百科百科对BTree的描述：
　　B-tree（多路搜索树，并不是二叉的）是一种常见的数据结构。使用B-tree结构可以显著减少定位记录时所经历的中间过程，从而加快存取速度。按照翻译，B通常认为是Balance的简称。这个数据结构一般用于数据库的索引，综合效率较高。
　　http://baike.baidu.com/view/363832.htm
 
　　我们有了上面(问题一)的读写文件的功能，那么将B-tree建立到文件中去，和将之建立到内存，其实是一样的。B-tree的内容在网上都可以找到。只不过在操作节点的内容时，我们可能要去读写文件。原来在内存中的指针，现在变成了在文件中的位置。

测试功能：
　　现在软件实现了以下的功能，用于操作Key-value数据库。在效率方面，写1万个数据大致在350ms吧，查找读取的速度比写快一倍左右；由于是直接写硬盘，没有缓存机制，效率也只能这样。先把功能实现了再优化吧。
 
　　open( dbpath )　　　　　　　　打开一个数据库
　　set( container, key, value )　　增加/设置一个Key
　　get( container, key )　　　　　　获取一个Key的内容
　　del( container, key )　　　　　　删除一个Key
　　close( )　　　　　　　　　　　　关闭一个数据库

 

 

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