LSM存储引擎

LSM 是指 Log-Structured Merge-Tree，是一种常用的存储引擎设计。

LSM 存储引擎是为了解决传统数据库引擎在写入操作上的低效率问题而设计的。它的核心思想是将数据分成不可变的排序文件存储，从而将随机写转化为顺序写。主要有以下特点：

高效的写入操作

写入操作先将数据存储在内存中的内存存储(MemTable)中，当 MemTable 达到一定大小时，将其转换为一个不可变的排序文件(SSTable)持久化到磁盘。这种模式避免了大量的随机写磁盘操作。

将随机写转化为顺序写

LSM 将数据以不可变的排序文件存储在磁盘上，新的数据一直追加在文件末尾，无须对已存在的文件进行就地更新。这种设计可以将随机写转化为高效的顺序写。

后台合并压缩

为了控制磁盘文件的数量和大小，LSM 在后台以合并树的方式定期合并相邻的几个较小文件，生成一个新的更大的文件。合并过程中还会进行数据压缩，减小存储空间。

读取性能

LSM 的读取需要查询内存中的 MemTable 和磁盘上的多个排序文件。通过缓存常用数据和并发合并减少文件数量等策略，可以保证良好的读取性能。

LSM 存储引擎广泛应用于 HBase、Cassandra、RocksDB、LevelDB 等分布式数据库和键值数据库中。相比于传统的基于随机读写的存储引擎,LSM 在写入密集型场景下拥有更高的吞吐量,因此非常适合用于大数据、物联网等需要高写入性能的应用场景。