在 LevelDB 中，内存 MemTable 中的数据存储在 SkipList(跳表) 中，用来支持快速插入。跳表是 William Pugh 在论文 Skip Lists: A Probabilistic Alternative to Balanced Trees 中提出的一种概率性数据结构。有点类似有序链表，但是可以有多层，通过空间换时间，允许快速的查询、插入和删除操作，平均时间复杂度为 $ O(\log n) $。和一些平衡树比起来，代码实现也比较简单，性能稳定，因此应用比较广泛。

那么跳表的原理是什么？LevelDB 中跳表又是怎么实现的呢？LevelDB 的跳表实现有哪些亮点以及优化呢？如何支持单线程写，并发读跳表呢？本文将从跳表的原理、实现等方面来深入探讨。最后还提供了一个可视化页面，可以直观看到跳表的构建以及整体结构。

最近 anthropic 公布了 Claude3.5 模型的系统提示词，非常值得借鉴。整个提示词用英文写的，比较长，约束了模型的许多行为，下面一起来看看。

LevelDB 中实现了不少 utils 工具，比如定制的内存分配器 Arena，随机数生成类 Random，实现中都会考虑到具体的使用场景，做了优化以及取舍，值得好好学习。本篇文章主要聊聊下面部分的实现：

• 内存管理 Arena，一个简单高效，适合 LevelDB 的内存分配管理器；
• 随机数 Random，一个不错的线性同余伪随机生成算法，用位运算替代取模优化了执行效率。
• CRC32 循环冗余校验，用于检测数据传输或存储过程中是否发生错误；
• 整数编、解码，用于将数字存储在字节流或者从字节流中解析数字。

此外，还有些 utils 组件比较复杂些，会放在单独的文章里聊，比如：

• LevelDB 源码阅读：禁止对象被析构 讲在 C++中如何禁止某个对象被析构，以为这样做的原因。