主要观点:B-Trees 历经多年仍广泛用于数据存储,因其具有良好的缓存效率和在数百线程间有效同步的特性,适用于现代硬件。
关键信息:
- B-Trees 已有 50 多年历史,早于关系数据库概念,见证了多种硬件变革。
- CedarDB 以 B-Trees 为主要数据存储,利用其缓存效率和多线程同步特性。
- 以 ClickBench 数据集为例,其 100M 行数据的 B-Tree 索引高度仅为 3 层,根节点能适配现代 CPU 的 L1/L2 缓存,叶节点在主内存中。
- 高效共享索引结构状态是重要话题,B-Trees 通过锁耦合实现高效同步,先锁定根节点,再细化到实际访问范围。
- 引入序列锁的乐观锁耦合可避免 refcount 竞争,先读取节点再验证版本,若有修改则重试,虽代码较复杂但性能良好。
重要细节: - 纯数据仓库系统常放弃索引结构,而其他系统需索引进行低延迟查询等操作,CedarDB 结合两者。
- B-Trees 的缓存效率得益于其数据局部性,能很好利用现代 CPU 的缓存层次结构。
- 锁耦合虽有一定竞争,但乐观锁耦合可减少竞争,性能接近无同步读取,写操作也更快。
- 尽管可能有更适合特殊应用的更快数据结构,但对于通用性能,B-Trees 效果很好,不会过时。
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