Аркаша: Key-Value база данных

Аркаша — это key-value база данных, построенная по модульному принципу.
Диаграмма описывает контракты (интерфейсы) и связи между основными компонентами.

Основное API

KeyValueStore

Минимальный контракт CRUD-операций:

• put(key, value) — сохранить значение;
• get(key) — получить значение по ключу;
• delete(key) — удалить значение;
• containsKey(key) — проверить существование ключа.

---

Работа с таблицами (DDL)

Database

Интерфейс управления таблицами:

• createTable(name, options) — создать таблицу;
• openTable(name) — открыть таблицу и получить KeyValueStore;
• dropTable(name) — удалить таблицу;
• listTables() — получить список таблиц;
• close() — корректно закрыть базу.

TableOptions

Задает параметры для таблицы: включение WAL, политика fsync, лимит размера значения.

TableRegistry

Позволяет регистрировать сериализаторы для таблиц и открывать их с автоматической обработкой типов.

Table

Обёртка над KeyValueStore, которая сама сериализует/десериализует значения при put/get.

---

Персистентность

PersistenceManager

Отвечает за хранение данных:

• flush() — сбросить данные на диск;
• load() — загрузить при старте.

WriteAheadLog (опционально)

Журнал изменений:

• append(record) — добавить запись;
• sync() — зафиксировать изменения на диске;
• replay() — восстановить состояние после сбоя.

---

Конфигурация и метрики

DatabaseConfig

Задает основные параметры работы движка (путь к данным, размер кэша, поведение fsync).

Metrics

Позволяет наблюдать за системой: размер данных в байтах и количество ключей.

---

Движок

StorageEngine

Главный интерфейс, объединяющий все подсистемы:

• реализует Database;
• предоставляет доступ к PersistenceManager, WriteAheadLog, DatabaseConfig, Metrics.

Конкретная реализация (например, in-memory + flush или LSM) подставляется на уровне движка.

---

Расширения

Distributed

Методы для будущих возможностей: репликация и шардинг.

---

UML-диаграмма

Ориентировочный стек технологий

• Язык: Java 21 LTS
• Сборка: предварительно Gradle + Gradle Wrapper
• Тесты: предварительно JUnit 5
• Форматирование и линтинг: предварительно Spotless
• Контейнеризация: Всё окружение планируется запускать через Docker Compose
• CI/CD: предварительно Gitlab CI/CD
• Документация: PlantUML для диаграмм, Markdown для описаний, Atlassian Confluence при необходимости