面试题：Cassandra中Memtable和SSTable的关系及作用是什么

Question

请阐述Cassandra数据库里Memtable和SSTable的关系，以及它们在数据存储与读取过程中各自发挥的作用。

Answer 1

关系

1. Memtable：是内存中的数据结构，用于临时存储最近写入的数据。当Memtable达到一定阈值（通常由配置参数决定）时，会被冻结并写入磁盘，生成一个新的SSTable。
2. SSTable：是磁盘上的持久化存储结构，由Memtable刷新数据生成。多个SSTable可能会随着时间推移存在于磁盘上，并且Cassandra会定期对SSTable进行合并（compaction）操作，以优化存储和读取性能。

数据存储过程中的作用

1. Memtable：新写入的数据首先进入Memtable，这样可以快速响应写入请求，因为内存操作速度远快于磁盘操作。Memtable使用的是类似日志结构合并树（LSM - Tree）的设计理念，允许快速的写入操作。当Memtable满了之后，它会被冻结（不再接受新的写入），并作为一个新的SSTable写入磁盘。
2. SSTable：一旦Memtable被刷新到磁盘成为SSTable，数据就实现了持久化存储。SSTable以一种有序且不可变的方式存储数据，每个SSTable都有一个特定的生成时间戳。多个SSTable在磁盘上共存，Cassandra通过维护一个索引结构（如Bloom Filter等）来快速定位数据所在的SSTable。

数据读取过程中的作用

1. Memtable：在读取数据时，Cassandra首先会检查Memtable，因为这里存储的是最新的数据。如果在Memtable中找到了所需的数据，就可以直接返回，这大大提高了读取的速度，尤其是对于刚刚写入的数据。
2. SSTable：如果在Memtable中没有找到数据，Cassandra会查询磁盘上的SSTable。由于SSTable是有序存储，Cassandra可以利用索引结构（如分区索引、行索引等）快速定位到可能包含目标数据的SSTable和具体位置。多个SSTable可能需要依次查询，直到找到数据或者确定数据不存在。