發佈一個參考ssdb，用go實現的相似redis的高性能nosql：ledisdb

原由

ledisdb是一個參考ssdb，採用go實現，底層基於leveldb，相似redis的高性能nosql數據庫，提供了kv，list，hash以及zset數據結構的支持。

咱們如今的應用極大的依賴redis，但隨着咱們用戶量愈來愈大，redis的內存愈來愈不夠用，而且replication可能還會致使超時問題。雖而後續咱們能夠經過添加多臺機器來解決，可是在現有機器配置下面，咱們仍但願單臺機器承載更多的用戶。另外，由於業務的特性，咱們其實並不須要將全部的數據放到內存，只須要存放當前活躍用戶。

通過咱們的調研，發現ssdb已經很好的幫咱們解決了這個問題，它提供了跟redis一致的接口（固然有些地方仍是稍微不一樣），可是底層採用leveldb進行存儲。根據其官網的描述，性能已經接近甚至超越了redis。

本着造輪子的精神，我決定用go實現一個相似的db，取名爲ledisdb，也就是level-redis-db，爲啥不用現成的ssdb，我以爲有以下幾個緣由：

• go語言開發的快速，這點毋庸置疑，雖然性能上面鐵定離c++的代碼有差距，可是我可以快速的進行原型搭建並實驗。實際上，我在很短的時間裏面就開發出了ledisdb，讓我後續繼續開發有了信心。

• leveldb的研究，我一直很想將leveldb應用到咱們的項目中，做爲本機熱點數據的首選數據存儲方式，經過ledisdb，讓我對leveldb的使用有了不少經驗。

• redis的熟悉，雖然我用了好久的redis，可是不少redis的命令仍然須要去查手冊，經過實現ledisdb，我更加熟悉了redis的命令，同時，由於要了解這個命令redis如何實現，對redis內部又從新來了一次剖析。

在準備開發ledisdb的時候，我就在思索一個問題，我需不須要開發另外一個redis？其實這是一個很明確的問題，我不須要另外一個redis。ledisdb雖然參考了redis，但爲了實現簡單，有時候我作了不少減法或者變動，譬如對於zset這種數據結構，我就只支持int64類型的score，而redis的score是double類型的，具體緣由後續講解zset的時候詳細說明。

因此，咱們能夠認爲，ledisdb是一個基於redis通訊協議，提供了多種高級數據結構的nosql數據庫，它並非另外一個redis。

編譯安裝

由於ledisdb是用go寫的，因此首先須要安裝go以及配置GOROOT，GOPATH。

mkdir $WORKSPACE
cd $WORKSPACE
git clone git@github.com:siddontang/ledisdb.git src/github.com/siddontang/ledisdb

cd src/github.com/siddontang/ledisdb

#構建leveldb，若是已經安裝了，可忽略
./build_leveldb.sh  

#安裝ledisdb go依賴
. ./bootstap.sh     

#配置GOPATH等環境變量
. ./dev.sh          

go install ./...

具體的安裝說明，能夠查看代碼目錄下面的readme。

Example

使用ledisdb很簡單，只須要運行：

./ledis-server -config=/etc/ledis.json

ledisdb的配置文件採用json格式，爲啥選用json，我在使用json做爲主要的配置格式裏面有過說明。

咱們可使用任何redis客戶端鏈接ledisdb，譬如redis-cli，以下：

127.0.0.1:6380> set a 1
OK
127.0.0.1:6380> get a
"1"
127.0.0.1:6380> incr a
(integer) 2
127.0.0.1:6380> mset b 2 c 3
OK
127.0.0.1:6380> mget a b c
1) "2"
2) "2"
3) "3"

leveldb

由於leveldb是c++寫的，因此在go裏面須要使用，cgo是一種很好的方式。這裏，我直接使用了levigo這個庫，並在上面進行了封裝，詳見這裏。雖然有一個go-leveldb，無奈仍不能用。

cgo的性能開銷仍是有的，這點在我作benchmark的時候就明顯感受出來，不事後續優化的空間很大，譬如將多個leveldb的調用邏輯該用c重寫，這樣只須要一次cgo就能夠了。不過這個後續在考慮。

leveldb的一些參數在構建編譯的時候是須要調整的，這點我沒啥經驗，只能google和參考ssdb。譬以下面這幾個：

+ db/dbformat.h

// static const int kL0_SlowdownWritesTrigger = 8;
static const int kL0_SlowdownWritesTrigger = 16;

// static const int kL0_StopWritesTrigger = 12;
static const int kL0_StopWritesTrigger = 64;

+ db/version_set.cc

//static const int kTargetFileSize = 2 * 1048576;
static const int kTargetFileSize = 32 * 1048576;

//static const int64_t kMaxGrandParentOverlapBytes = 10 * kTargetFileSize;
static const int64_t kMaxGrandParentOverlapBytes = 20 * kTargetFileSize;

相關參數的調優，只能等我後續深刻研究leveldb了在好好考慮。

性能測試

任何一個服務端服務沒有性能測試報告那就是耍流氓，我如今只是簡單的用了redis_benchmark進行測試，測試環境爲一臺快兩年的老爺mac air機器。

測試語句：

redis-benchmark -n 10000 -t set,incr,get,lpush,lpop,lrange,mset -q

redis-benchmark默認沒有hash以及zset的測試，後續我在本身加入。

leveldb配置：

compression       = false
block_size        = 32KB
write_buffer_size = 64MB
cache_size        = 500MB

redis

SET: 42735.04 requests per second
GET: 45871.56 requests per second
INCR: 45248.87 requests per second
LPUSH: 45045.04 requests per second
LPOP: 43103.45 requests per second
LPUSH (needed to benchmark LRANGE): 44843.05 requests per second
LRANGE_100 (first 100 elements): 14727.54 requests per second
LRANGE_300 (first 300 elements): 6915.63 requests per second
LRANGE_500 (first 450 elements): 5042.86 requests per second
LRANGE_600 (first 600 elements): 3960.40 requests per second
MSET (10 keys): 33003.30 requests per second

ssdb

SET: 35971.22 requests per second
GET: 47393.37 requests per second
INCR: 36630.04 requests per second
LPUSH: 37174.72 requests per second
LPOP: 38167.94 requests per second
LPUSH (needed to benchmark LRANGE): 37593.98 requests per second
LRANGE_100 (first 100 elements): 905.55 requests per second
LRANGE_300 (first 300 elements): 327.78 requests per second
LRANGE_500 (first 450 elements): 222.36 requests per second
LRANGE_600 (first 600 elements): 165.30 requests per second
MSET (10 keys): 33112.59 requests per second

ledisdb

SET: 38759.69 requests per second
GET: 40160.64 requests per second
INCR: 36101.08 requests per second
LPUSH: 33003.30 requests per second
LPOP: 27624.31 requests per second
LPUSH (needed to benchmark LRANGE): 32894.74 requests per second
LRANGE_100 (first 100 elements): 7352.94 requests per second
LRANGE_300 (first 300 elements): 2867.79 requests per second
LRANGE_500 (first 450 elements): 1778.41 requests per second
LRANGE_600 (first 600 elements): 1590.33 requests per second
MSET (10 keys): 21881.84 requests per second

能夠看到，ledisdb的性能趕redis以及ssdb仍是有差距的，但也不至於不可用，有些差異並不大。至於爲啥lrange比ssdb高，我比較困惑。

後續的測試報告，我會不斷在benchmark文件裏面更新。

Todo。。。。。。

ledisdb仍是一個很是新的項目，比起ssdb已經在生產環境中用了好久，還有不少路要走，還有一些重要的功能須要實現，譬如replication等。

歡迎有興趣的童鞋一塊兒參與進來，在漫漫程序開發路上有一些好基友但是很幸運的。