回顾
几个月前写了一篇文章，关于 C#写的NoSQL开源项目/系统（系列），看过该文章的同学，估计会对.NET能实现高效的NoSQL是有信心的。几个月过去了，有了新进展。
STSdb是什么
再来说明一下STSdb是什么：STSdb是C#写的开源嵌入式数据库和虚拟文件系统，支持实时索引，性能是同类产品的几倍到几十倍，访问官方网站。
特性
- 支持几十亿级别的数据存取
- 支持TB级别文件大小
- 并行架构，在服务器上性能爆快
- 实时索引
- 内置压缩
- 内置自动序列化
- 无数据碎片
- 快速随机插入
- 支持任意数据类型
- 支持稀疏分散的文件（byte[]）
- 纯C#，支持mono
为什么？
数据库的共同点
每个数据库都有一个共同点，就是受限于索引结构，因此每当改进了索引数据结构，性能也随之大增。
性能瓶颈
在数据库系统中，每当对数据进行索引，数据的逻辑位置会被映射到物理设备，这个映射严重依赖设备的寻址时间。
解决办法
当遇到性能瓶颈时：
办法就是，不对每个操作都进行一次寻址，而是每次寻址都做多个操作。
解决方案-WATERFALLTREE™ （瀑布树）
STSdb 4.0突破性地发现并实现了Waterfall-tree (瀑布树)树结构。Waterfall-tree是注册商标，并且拥有专利。与传统的B+树类似，但B+树是同步操作，而瀑布树是分组异步操作。
现有的解决方案有一个共同的缺点：当索引随机主键的时候，I/O性能不高（退化严重）。
而STSdb4.0的瀑布树带了来前所未有的性能提升。
下图直观地展示了瀑布树的原理：
性能比较
| 数据库 | 存储设计 |
|---|---|
| Amazon Dynamo DB | Zero-Hop Distributed Hash Table |
| Cassandra | Memtable / SSTable |
| Couch DB | Append-only B-tree |
| Db4objects | B-tree |
| Google Big Table | SSTable (log-structured storage) |
| H base | Memtable / SSTable on HDFS |
| Level DB | LSM-tree |
| Memcached | Memory caching |
| Mongo DB | B-tree |
| Oracle Berkeley DB | B+-tree |
| Perst | B-tree/T-tree/R-tree/Patricia trie/KD-tree |
| Redis | In-memory only with background snapshots |
| Scalaris | In-memory only |
| Tokyo Cabinet | Hash or B-tree |
随机写
随机读
顺序写
顺序读
这个性能，只能用凶残来形容啊！
应用领域
Hello STSdb
打开数据库并写入数据
using (StorageEngine engine = new StorageEngine("stsdb4.sys", "stsdb4.dat"))
{
XIndex<int, string> table = engine.OpenXIndex<int, string>("table");
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
table[i] = i.ToString();
}
table.Flush();
engine.Commit();
}
读取数据
using (StorageEngine engine = new StorageEngine("stsdb4.sys", "stsdb4.dat"))
{
XIndex<int, string> table = engine.OpenXIndex<int, string>("table");
foreach (var row in table) //table.Forward(), table.Backward()
{
Console.WriteLine("{0} {1}", row.Key, row.Value);
}
}
更多例子
可以访问这里查看更多的例子，或者下载类库或代码，里面有pdf文档。
许可
尽管STSdb在官网没有说明许可，但从老版本的开源项目托管网站来看，许可是GPL 2.0+。
线程安全
大家比较关心线程安全，我在这里讲解一下。假设有某XIndex：FooIndex，有2种情况：
1. 只有一个实例，在多个线程中访问该实例，那么FooIndex线程不安全；
2. 每个线程都有单独的实例，那么FooIndex线程安全。
C/S架构
4.0最终版会带来C/S架构，这样，STSdb不再是单机NoSQL，而是跟MongoDB那样可以通过Java/.NET客户端访问服务器端。
说明
虽然我在微博上说明了这个产品不是我写的，我只是在业务系统中使用了这个产品，但一些网友误会了这是国产，更误会我是作者，这个我在这里道歉。
STSdb的作者是保加利亚的STS Soft SC公司，该公司多年来从事大数据（Big Data）和实时业务的开发，点击这里看公司介绍。