如果说要推荐一个值得学习的开源项目，很多人都会选择LevelDB，它是一个由Google公司所研发的键／值对单机嵌入式数据库管理系统编程库，以开源的BSD许可证发布。今天我们先简单的看一下LevelDB，膜拜一下Google大神。虽然levelDB是用C/C++编写的，但无论是对于JAVA还是PHP的开发甚至是前端开发都是值得学习的，levelDB的很多设计思想值得学习！毕竟计算机的底层与思想，都是共通的。
学习一个项目，我的建议是按照了解背景、适用场景、优缺点、主要模块、运行过程、思想还有更多细节这样的步骤，会让我们更加有条理。
背景
首先我们先看看这个开源项目解决了什么问题？众所周知，传统的机械硬盘因为寻道的问题，随机读写跟顺序读写的性能差距很大，即便是SSD，市面上绝大部分的普通SSD硬盘，顺序读写的性能有M/s,但是随机写的性能很多就只有50M了。（当然市面上也有随机写性能很高的硬盘，价格大家也可以了解下）所以LevelDB最主要解决的，就是随机写造成的磁盘性能下降问题。
场景
所以leveldb最适用的场景，正是这种写多的场景。最典型的莫过于IM系统，用户的每次聊天都伴随着数据的写入。根据谷歌提供的测试数据，在一台普通的英特尔酷睿4核处理器，普通机械硬盘，数据大小为字节，随机读可以达到6万/s的性能，而随机写可以达到百万级别。
主要模块
API模块：即对外接口，常用的功能有读、写、快照等。
Oplog：这个是操作记录文件。Oplog的本质是共享内存写文件，大大提升了操作的效率。这个模块的主要是什么呢？就是记录操作日志？主要作用是什么呢？先给大家思考一下。
Memtable：memtable是内存中用来记录数据的，它的实现实际上是一个跳表。什么是跳表呢？跳表主要用来替代平衡树，使用过概率的来建立跳跃的链表，从而达到快速插入、查询、删除的数据结构，他的算法复杂度是O（NlogN），但实际上会比红黑树这类平衡树稍微节省点性能。
Immutablememtable：跟memtable类似，他的作用是要存放落到数据库的数据。
sstable：是Leveldb的持久化存储，后台会定时的将内存的数据存到磁盘里面，每次都是顺序写入，这里你可能有疑问，如果一个key被删除了，怎么办？是否还是顺序写入呢？没错，还是继续顺序写入，然后再这条数据上打上一个删除标签。同理，更新也是一样的道理，每次都是追加写。如果你是一个合格的程序员/架构师，这个时候肯定会问，那么日积月累下，无用的数据岂不是越来越多?!答案是肯定的，为了解决这个问题，leveldb每个一段时间会把文件进行合并，合并完之后存到下一个层级（level），这也是leveldb的名字由来。
运行过程
那么插入一个数据的流程是什么样的呢？首先是进入API层，然后就写操作日志OPLog，写着就写数据到内存，全部成功后返回成功。如果你是一个合格的程序员/架构师，肯定会提出这样的问题，如果中途crash了或者机器断电，数据来不及写入磁盘，岂不是会丢数据！这便是我们之前提出问题的答案，OPLog是共享内存写文件，所以将便是断电，也能够从日志中恢复文件出来。
底层原理与核心代码
Leveldb的核心原理是通过追加写从而改善写磁盘的性能，重要的事情只说一遍。另外一些比较巧妙地设计有LSMTree、快照、LRU缓存、Level堆叠等等等，尽管leveldb只有1万多行代码，但几乎每个模块都有非常值得每一个程序员学习、架构师思考跟学习的地方，后面我会继续庖丁解牛，逐个逐个分析Leveldb的巧妙实现。
好了，今天我们先介绍到这里，如果你有什么疑惑，欢迎提问，我们再接下来的文章中，一起解答。