InnoDB引擎-架构

架构

架构-内存结构

Buffer Pool:缓冲池

Change Buffer：更改缓冲区

Adaptive Hash Index：自适应hash索引

LogBuffer：日志缓冲区

架构-磁盘结构

System Tablespace：系统表空间

File-Per-Table Tablespace：独立表空间间

General Tablespaces：通用表空间

Undo Tablespace：撤销表空间

Temporary Tablespaces：临时表空间

Doublewrite Buffer Files：双写缓冲区

Redo log：重做日志

架构-后台线程

Master Thread

IO Thread

Purge Thread

Page Cleaner Thread

架构

架构-内存结构

Buffer Pool:缓冲池

是位于主存储器中的一片区域，用于缓存访问过的表和索引数据。在执行增删改查操作时，先操作缓冲池中的数据，若缓冲区没有数据，则从磁盘加载并缓存，然后再以一定频率刷新到磁盘，减少磁盘IO。缓冲池允许直接从内存处理频繁使用的数据，这加快了处理速度。
为了提高大容量读操作的效率，缓冲池被分割成一个个可以容纳多行的页(pages)，为了方便缓存管理，缓冲池被实现成页的链表结构。
缓冲区以Paeg页为单位，根据状态将页分为三种类型：

free page：空闲page，未被使用
clean page：被使用page，数据没有被修改过
dirty page：脏页，被使用page，数据被修改过，页中的数据与磁盘的数据产生的不一致（未刷新到磁盘）

Change Buffer：更改缓冲区

在执行DML语句时，如果这些数据page没有在Buffer Pool中，不会直接操作磁盘，而是将数据更存在更改缓冲区中，等待这个被更改数据被读取时，再将数据合并恢复到Buffer Pool中，再将合并后的数据1刷新到磁盘中。
意义是什么？
每一次操作磁盘，会造成大量的磁盘IO，有了ChangebUFFER之后，我们可以在缓冲池进行合并处理，减少磁盘IO。

Adaptive Hash Index：自适应hash索引

用于优化对Buffer Pool数据的查询，InnoDB会监控对表上各索引页的查询，如果观察到使用hash索引可以提升速度，则建立hash索引，这就是自适应hash索引。
自适应哈希索引，不需要人工干预，是系统自动完成
参数：adaptive_hash_index查看此参数是否默认开启
show variables like ‘%hash_index%’;

LogBuffer：日志缓冲区

用来保存要写入磁盘中的log日志数据（reod log 、undo log），默认大小为16MB，日志缓冲区的日志会定期刷新到磁盘中。
参数：innodn_log_butter_size:缓冲区大小（可以增加缓冲区大小）
innodb_flush_log_at_trx_commit：日志刷新到磁盘时机

value值有三种情况
1：日志在每次1事务提交时写入并刷新到磁盘
0：每秒将日志写入并刷新到磁盘1一次
2：日志在每次事务提交后写入，并每秒刷新到磁盘一次

对于MySQL，80%的内存会给到缓冲区。

架构-磁盘结构

System Tablespace：系统表空间

是更改缓冲区的存储区域。如果表没有独立表空间，那么他的数据索引也存放在系统表空间。
在8.0版本之后，重新规划了系统表空间
在5.几版本时，还会存放字典日志等信息

参数：innodb_data_file_path

File-Per-Table Tablespace：独立表空间间

参数：innodb_file_per_table默认开启，即每个表都有独立表空间。

General Tablespaces：通用表空间

需要通过create tablespace 语法创建通用表空间，在创建表时，可以指定该表空间

Undo Tablespace：撤销表空间

MySQL实例在初始化时会自动创建两个默认的undo表空间，初始大小为16M，用于存储undo log日志。

Temporary Tablespaces：临时表空间

InnoDB使用会话临时表空间和全局临时表空间。存储用户创建的临时表等数据。

Doublewrite Buffer Files：双写缓冲区

InnoDB引擎将数据页从Buffer Pool刷新到磁盘前，先将数据页写入双写缓冲区文件中，便于系统异常时恢复数据
则InnoDB可以在崩溃恢复期间从doublewrite缓冲区中找到页面的良好副本，也就是innodb拥有崩溃恢复特性。

Redo log：重做日志

用来实现事务的持久性，由重做日志缓冲（redo log buffer）以及重做日志文件（redo log）组成，前者在内存，后者在磁盘。
当事务提交后会把所有修改信息都存到该日志中，用于在刷新脏页到磁盘时，发生错误，进行数据恢复使用
不会永久保存，会定时清理没有用的redo log
以循环方式写入重做日志文件涉及两个文件：ib_logfile0ib_logfile1

架构-后台线程

作用：将InnoDB缓冲池中的数据刷新到磁盘文件当中

Master Thread

核心后台线程，负责调度其他线程，还负责将缓冲池中的数据异步刷新到磁盘中，保持数据的一致性，还包括脏页的刷新、合并插入缓存、undo页的回收

IO Thread

在InnoDB中大量使用了AIO来处理IO请求，这样可以极大提高数据库的性能，而IO Thread 主要负责这些IO请求的回调
查看InnoDB引擎的状态 show engine innodb status;

Purge Thread

主要用于回收事务已经提交了的undo log。在事务提交之后，undo log可能没有用了，就用Purge Thread来回收

Page Cleaner Thread

协助Master Thread刷新脏页到磁盘，可以减轻Master Thread的工作压力，减少阻塞。

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