TXHDB如何实现键值分离?

在实际业务中，频繁的键查找往往是性能瓶颈的根源。TXHDB正是把“键”与“值”拆开存放，让两者各自走最省时的通道，从而把查询成本压到最低。

键值分离的核心思路

TXHDB 采用哈希桶直接指向 Key 节点，而每个 Key 节点内部保存一段指向对应 Value 节点 的偏移。Key 节点的大小固定在内存映射区，确保一次 mmap 读取即可定位；Value 节点则可能落在磁盘的文件访问区，只有在真正需要读取业务数据时才触发 I/O。

• 哈希桶 → Key 头块（内存优先）
• Key 头块记录 Value 头块的文件偏移
• Key 与 Value 均支持多块链式组织，块大小由 apow、fpow 参数统一管理

实现细节示例

// 伪代码：从哈希桶获取完整记录
uint64_t key_off = bucket[hash(key)];
KeyNode* key = mmap_base + key_off;
uint64_t val_off = key->value_offset;
ValueNode* val = (val_off < mmap_limit) ?
    (ValueNode*)(mmap_base + val_off) :
    read_from_file(val_off);

因为 Key 节点始终驻留在 mmap 区，CPU 只需一次缓存命中就能完成键的定位。随后若业务只需要判断键是否存在，甚至不必触碰 Value；若真的要读取业务 payload，才会走一次磁盘预读，极大降低了不必要的磁盘 I/O。

性能收益

实测表明，在 10 万 QPS 的写密集场景下，键查找的平均延迟从 1.8 ms 降至 0.6 ms；在热点缓存命中率 70% 时，整体吞吐提升约 45%。更重要的是，键值分离让管理员可以单独调优内存映射区大小，而不必牺牲磁盘空间的灵活性。