OceanBase 数据库的存储引擎基于 LSM Tree 架构，将数据分为基线数据（放在 SSTable 中）和增量数据（放在 MemTable 中）两部分，其中 SSTable 是只读的，一旦生成就不再被修改，存储于磁盘；MemTable 支持读写，存储于内存。数据库 DML 操作插入、更新、删除等首先写入 MemTable，等到 MemTable 达到一定大小时转储到磁盘成为 SSTable。在进行查询时，需要分别对 SSTable 和 MemTable 进行查询，并将查询结果进行归并，返回给 SQL 层归并后的查询结果。同时在内存实现了 Block Cache 和 Row cache，来避免对基线数据的随机读。

当内存的增量数据达到一定规模的时候，会触发增量数据和基线数据的合并，把增量数据落盘。同时每天晚上的空闲时刻，系统也会自动每日合并。

OceanBase 本质上是一个基线加增量的存储引擎，跟关系数据库差别很大，同时也借鉴了部分传统关系数据库存储引擎的优点。

传统数据库把数据分成很多页面，OceanBase 数据库也借鉴了传统数据库的思想，把数据分成很多 2MB 为单位的宏块。合并时采用增量合并的方式，OceanBase 数据库的合并代价相比 LevelDB 和 RocksDB 都会低很多。另外，OceanBase 数据库通过轮转合并的机制把正常服务和合并时间错开，使得合并操作对正常用户请求完全没有干扰。

由于 OceanBase 数据库采用基线加增量的设计，一部分数据在基线，一部分在增量，原理上每次查询都是既要读基线，也要读增量。为此，OceanBase 数据库做了很多的优化，尤其是针对单行的优化。OceanBase 数据库内部除了对数据块进行缓存之外，也会对行进行缓存，行缓存会极大加速对单行的查询性能。对于不存在行的“空查”，我们会构建布隆过滤器，并对布隆过滤器进行缓存。OLTP 业务大部分操作为小查询，通过小查询优化，OceanBase 数据库避免了传统数据库解析整个数据块的开销，达到了接近内存数据库的性能。另外，由于基线是只读数据，而且内部采用连续存储的方式，OceanBase 数据库可以采用比较激进的压缩算法，既能做到高压缩比，又不影响查询性能，大大降低了成本。