gkvdb

Go语言开发的基于DRH(Deep-Re-Hash)深度哈希分区算法的高性能高可用Key-Value嵌入式事务数据库。
gkvdb是开源的，免费的，基于MIT协议进行分发，开源项目地址(gitee与github仓库保持实时同步)：
Gitee( https://gitee.com/johng/gkvdb )，Github( https://github.com/johng-cn/gkvdb )。

特点

基于纯Go语言实现，具有优异的跨平台性；
数据库文件采用DRH算法设计，提升对随机数据的操作性能；
良好的IO复用设计，提升对底层数据库文件的操作性能；
良好的高可用设计，保证在任何异常情况下数据的完整性；
提供的基本操作接口：Set()、Get()、Remove()；
提供的事务操作接口：Begin()、Commit()、Rollback()；
提供的多表操作接口：Table()、SetTo()、GetFrom()、RemoveFrom()；
支持原子操作、批量操作、事务操作、多表操作、多表事务、随机遍历等特性；

限制

(默认)表名最长 255B；
(默认)键名最长 255B；
(默认)键值最长 16MB；
(默认)单表数据 1TB；
支持随机遍历，不支持范围遍历；
嵌入式数据库，没有内置C/S架构；

文档

安装

go get -u gitee.com/johng/gf
go get -u gitee.com/johng/gkvdb

使用

1、基本用法

import "gitee.com/johng/gkvdb/gkvdb"
// 创建数据库，指定数据库存放目录
// gkvdb支持多表，默认数据表名称为default
db, err := gkvdb.New("/tmp/gkvdb")
if err != nil {
    fmt.Println(err)
}
key   := []byte("name")
value := []byte("john")
// 插入数据
if err := db.Set(key, value); err != nil {
    fmt.Println(err)
}
// 查询数据
fmt.Println(db.Get(key))
// 删除数据
if err := db.Remove(key); err != nil {
    fmt.Println(err)
}
// 关闭数据库链接，让GC自动回收数据库相关资源
db.Close()

2、事务操作

// 开启事务
tx := db.Begin()
// 事务写入
tx.Set(key, value)
// 事务查询
fmt.Println(tx.Get(key))
// 事务提交
tx.Commit()
// 事务删除
tx.Remove(key)
// 事务回滚
tx.Rollback()

3、批量操作

// 批量操作需要使用事务来实现
tx := db.Begin()
// 批量写入
for i := 0; i < 100; i++ {
    key   := []byte("k_" + strconv.Itoa(i))
    value := []byte("v_" + strconv.Itoa(i))
    tx.Set(key, value)
}
tx.Commit()
// 批量删除
for i := 0; i < 100; i++ {
    key   := []byte("k_" + strconv.Itoa(i))
    tx.Remove(key)
}
tx.Commit()

4、多表操作

// 创建user表
name    := "user"
tu, err := db.Table(name)
if err != nil {
    fmt.Println(err)
}
// user表写入数据
tu.Set([]byte("user_0"), []byte("name_0"))
// user表查询数据
fmt.Println(tu.Get([]byte("user_0")))
// user表删除数据
tu.Remove([]byte("user_0"))
// 通过db对象操作user表写入数据
db.SetTo([]byte("user_1"), []byte("name_1"), name)
// 通过db对象操作user表查询数据
fmt.Println(db.GetFrom([]byte("user_1"), name))
// 通过db对象操作user表删除数据
db.RemoveFrom([]byte("user_1"), name)
// 手动关闭表，释放表资源
// 一般不用手动关闭，在数据库关闭时会自动关闭所有的表
tu.Close()

5、多表事务

// 两张表
name1 := "user1"
name2 := "user2"
// 创建事务对象
tx := db.Begin()
// 事务操作user表写入数据
tx.SetTo([]byte("user_1"), []byte("name_1"), name1)
tx.SetTo([]byte("user_2"), []byte("name_2"), name2)
// 事务操作user表查询数据
fmt.Println("tx get1:", tx.GetFrom([]byte("user_1"), name1))
fmt.Println("tx get2:", tx.GetFrom([]byte("user_2"), name2))
tx.Commit()
fmt.Println("db get1:", db.GetFrom([]byte("user_1"), name1))
fmt.Println("db get2:", db.GetFrom([]byte("user_2"), name2))
// 事务操作user表删除数据
tx.RemoveFrom([]byte("user_1"), name1)
tx.RemoveFrom([]byte("user_2"), name2)
fmt.Println("tx removed1:",tx.GetFrom([]byte("user_1"), name1))
fmt.Println("tx removed2:",tx.GetFrom([]byte("user_2"), name2))
// 删除操作将被回滚
tx.Rollback()
// 重新查询
fmt.Println("tx get1:", tx.GetFrom([]byte("user_1"), name1))
fmt.Println("tx get2:", tx.GetFrom([]byte("user_2"), name2))
fmt.Println("db get1:", db.GetFrom([]byte("user_1"), name1))
fmt.Println("db get2:", db.GetFrom([]byte("user_2"), name2))

6、随机遍历

// ======默认default表的遍历=====
// 随机获取10条数据
fmt.Println(db.Items(10))
// 获取所有的键值对数据
fmt.Println(db.Items(-1))
// 获取所有的键键名
fmt.Println(db.Keys(-1))
// 获取所有的键键值
fmt.Println(db.Values(-1))
// ======指定表的遍历=====
t1, err := db.Table("user1")
if err != nil {
    fmt.Println(err)
}
t2, err := db.Table("user2")
if err != nil {
    fmt.Println(err)
}
for i := 0; i < 10; i++ {
    key   := []byte("k_" + strconv.Itoa(i))
    value := []byte("v_" + strconv.Itoa(i))
    t1.Set(key, value)
}
for i := 10; i < 20; i++ {
    key   := []byte("k_" + strconv.Itoa(i))
    value := []byte("v_" + strconv.Itoa(i))
    t2.Set(key, value)
}
fmt.Println(t1.Items(-1))
fmt.Println(t2.Items(-1))

性能

john@workstation:~/gkvdb/gkvdb_test/benchmark_test$ go test *.go -bench=".*"
goos: linux
goarch: amd64
BenchmarkSet-8            300000          5130 ns/op
BenchmarkGet-8           1000000          9628 ns/op
BenchmarkRemove-8         500000          4053 ns/op
PASS
ok      command-line-arguments    13.964s

计划

v2.10

1. 改进binlog文件结构设计(增加checksum字段)，binlog写入流程增加checksum检查；
2. 再次梳理碎片管理器设计，看有无进一步性能提升空间；
3. 再次梳理文件指针池设计，看有无进一步性能提升空间；

v2.50

1. 底层数据库文件结构中无需增加checksum字段，也无需增加checksum检查；
2. 但是在数据同步线程中需要增加数据的checksum检查(数据写入后再读取校验判断，保证严格的数据正确性)；
3. 底层数据文件设计考虑是否增加多文件支持(文件采用分区？)，以便于多线程并发同步数据，提高数据同步及文件写入性能；

v3.00

1. 增加LRU热点缓存特性；
2. 增加自动过期KV特性支持；

贡献

gkvdb是开源的、免费的软件，这意味着任何人都可以为其开发和进步贡献力量。
gkvdb的项目源代码目前同时托管在 Gitee 和 Github 平台上，您可以选择您喜欢的平台来 fork 项目和合并你的贡献，两个平台的仓库将会保持即时的同步。
我们非常欢迎有更多的朋友加入到gkvdb的开发中来，您为gkvdb所做出的任何贡献都将会被记录到gkvdb的史册中。