每一種數據存儲系統，對應有一種存儲模型，或者叫存儲引擎。我們今天要介紹的是三種比較流行的存儲模型，分別是：
- Hash存儲模型
- B-Tree存儲模型
- LSM存儲模型
不同存儲模型的應用情況
1、Hash存儲模型
- redis
- memcache
2、B-Tree存儲模型
- MySQL（以及大多數的關系型數據庫）
- MongoDB
3、LSM樹存儲模型
- HBase
- RocksDB
不同存儲模型介紹
1、Hash存儲模型
Hash存儲模型其實就是HashMap（哈希表）的持久化實現。這種模型的特點是與HashMap有密切關系的。我們知道HashMap可以支持：put（key）增加/修改、delete（key）刪除、get（key）隨機獲取操作，但是HashMap不支持get(1)這樣的操作。因為HashMap是無序的，不支持順序掃描。針對put、get操作，它的時間復雜度是O(1)，也就是說讀寫速度都很快，所以針對單個Key的操作是非常快速的。如果我們在應用中無需遍歷數據，Hash引擎是非常合適的。
首先，通過key，找到對應的文件編號。這個檢索的過程，是通過HashMap來實現的。
其次，通過文件編號找到存儲中的文件
再者，通過value長度和位置找到對應的行數據
最后，讀取出value內容
2、B-Tree存儲模型
B-Tree存儲模型由於是樹狀結構存儲，所以，它是不支持隨機讀寫的。就像我們學習二叉樹時，查找數據得通過遍歷樹的方式來查找數據。
上圖是一種典型的B-Tree存儲索引。葉子節點保存了每行的完整數據，非葉子節點保存了索引信息。數據在每個節點都是有序存儲的，但查詢數據的時候，需要從根節點遍歷，然后根據二分查找直到找到葉子節點。如果數據不再內存中，需要從磁盤中讀取，並加載到緩存。B+樹的根節點是常駐內存的，最多需要h-1次磁盤IO，復雜度為O(h) = O(logdN)。修改操作首先要記錄提交日志，然后在修改內存中的B+樹。
3、LSM樹存儲引擎
LSM樹的思想很容易理解，就是將數據的新增、修改增量數據先保存在內存中，到達指定的大小限制后將修改操作批量寫入到磁盤。讀取時，需要合並磁盤中的歷史數據和內存中最近的修改操作。LSM的優勢在於有效地隨機寫入問題，但讀取可能需要訪問較多的磁盤文件。
- Level 0 ：日志/內存
- 先寫入預寫日志，再寫內存
- 寫入日志是為了保障可用性
- Level 1：日志/內存，當Level 0寫入達到閾值，通過異步方式將部分數據刷寫到硬盤上
- Level 2：合並，由於不斷刷寫會產生大量小文件，這樣不利於管理和查詢。需要在合適的時機啟動一個異步線程進行合並操作生成一個大文件