1. 什么是 MemTable

MemTable 是一个内存中的数据结构，在数据被 flush 到 SST 文件之前，它保存着数据。

memtable 同时服务于读和写 —— 新的写总是插入数据到 memtable，而读必须在从 SST 文件读取之前查询memtable，因为 memtable 中的数据是更新的。

一旦一个 memtable 被填满，它就成为不可变的，并被一个新的 memtable 所取代。

一个后台线程将不可变的 memtable 的内容 flush 到一个 SST 文件中，然后可以销毁这个 memtable。

memtable是 RocksDB 架构中非常重要的一部分。
关于 RocksDB 的架构，查看这里 RocksDB — 高级架构。

2. 几个对 MemTable 影响较大的选项

1. AdvancedColumnFamilyOptions::memtable_factory: memtable 的工厂对象。通过指定工厂对象，用户可以改变 memtable 的底层实现，并提供实现特定的选项（默认工厂: SkipListFactory）。

2. ColumnFamilyOptions::write_buffer_size: 单个 memtable 的大小（默认为 64MB）。

3. DBOptions::db_write_buffer_size: 跨列族的 memtable 的总大小最大值。这可以用来管理 memtable 使用的总内存。(默认值: 0(禁用))

4. DBOptions::write_buffer_manager: 用户可以提供自己的写缓冲区管理器来控制整个 memtable 内存的使用，而不是指定 memtable 的总大小。覆盖 db_write_buffer_size。(默认值:nullptr)

5. AdvancedColumnFamilyOptions::max_write_buffer_number: 在内存中建立的 memtable 的最大数量，在它们刷新到 SST 文件之前。(默认值:2)

6. AdvancedColumnFamilyOptions::max_write_buffer_size_to_maintain: 要在内存中维护的写历史记录的最大大小，以字节为单位。这包括当前的 memtable 大小，密封（指的是写满后变得不可变的 memtable）但未 flush 的 memtable，以及已经 flush 完成但还未删除的 memtable。RocksDB 会尝试在内存中保留至少这么多的历史记录 —— 如果删除一个已经 flush 完成的 memtable 会导致历史记录大小低于这个阈值，那么这个 memtable 就不会被删除，即便它已经没用了。(默认值:0，0 表示不设定这个阈值，一个 memtable 被 flush 完成后会立刻被删除)

3. 何时进行 flush

有三种场景可以触发 memtable flush:

  1. 在一次写操作后，memtable 大小超过了 ColumnFamilyOptions::write_buffer_size。

  2. 所有列族的 memtable 总大小超过 DBOptions::db_write_buffer_size，或者 DBOptions::write_buffer_manager 中设定的大小时会进行 flush。在这种情况下，最大的 memtable 将被 flush。

  3. 总 WAL 文件大小超过 DBOptions::max_total_wal_size。在这个场景中，包含最旧数据的 memtable 将被flush，以便清除包含该 memtable 数据的 WAL 文件。

因此，可以在 memtable 满之前刷新它。这就是生成的 SST 文件比相应的 memtable 要小的原因之一。

压缩是使 SST 文件小于 memtable 的另一个因素，因为 memtable 中的数据是未压缩的。

4. MemTable 的实现概述

memtable 的默认实现是基于跳表(SkipList)的。

除了默认的 memtable 实现（SkipList），用户也可以使用其他类型的 memtable 实现，例如 HashLinkList、HashSkipList 或 Vector，以加快一些查询。

4.1. 两个仅 SkipList MemTable 支持的特性

4.1.1. 并发插入

如果不支持对 memtable 的并发插入，多个线程对 RocksDB 的并发写操作将依次应用于 memtable。

并发 memtable 插入在默认情况下是启用的，可以通过 DBOptions::allow_concurrent_memtable_write 选项关闭，尽管只有基于 skiplist 的 memtable 支持该特性。

这里额外说一下另一个特性：就地更新

可以通过切换 bool inplace_update_support 标志来启用就地更新。

然而，该标志默认设置为 false，因为这种线程安全的就地更新支持与并发的 memtable 写入不兼容。

注意，bool allow_concurrent_memtable_write 默认设置为 true。

4.1.2. 带提示的插入

这个地方官方 wiki 也只有个标题（似乎是忘了更），我也先只写个标题吧。。。

4.2. 几种 memtable 实现的比较

MemTable 实现 SkipList HashSkipList HashLinkList Vector
优化场景 通用 特定 key 前缀的范围查找 特定 key 前缀的范围查找，每个前缀只有少量行 随机写入（繁重的工作量）
索引类型 二分查找 哈希 + 二分查找 哈希 + 线性搜索 线性搜索
是否支持完全有序的全 db 扫描 原生支持 支持但代价极高（复制和排序以创建临时的完全有序的视图） 支持但代价极高（复制和排序以创建临时的完全有序的视图） 支持但代价极高（复制和排序以创建临时的完全有序的视图）
内存开销 中等（大约每个条目 1.33 个指针） 高（哈希 bucket + 非空 bucket 跳过列表元数据 + 每个条目的多个指针） 较低（每个条目的哈希 bucket + 指针） 低（Vector 末尾的预分配空间）
MemTable Flush 快速，仅使用常量大小的额外内存 速度慢，临时内存占用率高 速度慢，临时内存占用率高 速度慢，仅使用常量大小的额外内存
并发插入 支持 不支持 不支持 不支持
带提示的插入 支持（仅在没有启动并发插入的场景下支持） 不支持 不支持 不支持