【Mysql技术内幕InnoDB存储引擎】读书笔记

一、存储引擎

1、InnoDB引擎

设计目标是面向在线事务(OLTP)处理的应用。

支持事务、行级锁、通过多版本并发控制(MVCC)支持高并发、提供一致性非锁定读、next-key locking避免幻读、主键聚集索引

2、MyISAM引擎

设计目标是面向OLAP应用。

不支持事务、不支持行锁、表锁设计、支持全文索引

3、其他存储引擎

二、InnoDB体系结构

1、线程模型

InnoDB存储引擎是多线程模型,后台有多个不同的线程,用于处理不同的任务。

  • Master Thread:核心线程,将缓冲池中的数据异步刷新到磁盘
  • IO Thread:负责io请求的回调处理
  • Purge Thread:负责undo页的回收
  • Page Cleaner Thread:负责脏页的刷新

1.1、Master Thread

内部由多个循环组成。包括主循环(loop),后台循环(background loop)

主循环每隔一秒的操作

  • 把日志缓冲刷新到磁盘,即使这个事务还没有提交。很好的解释了再大的事务提交时间也很短
  • 合并插入缓冲
  • 至多刷新n(可配置,自动调整,1.2版本之后)个脏页到磁盘
  • 没有用户活动,切换到background loop

主循环每隔10秒的操作

  • 合并最多5个插入缓冲
  • 缓冲日志刷新到磁盘
  • 删除无用的undo页
  • 刷新脏页到磁盘(超过70%,刷新100页,没超过70%,刷新10页)

2、内存模型

2.1、缓冲池

InnoDB是基于磁盘的存储系统,为了弥补cpu和磁盘性能的差距,将从磁盘读出的数据保存在内存中,下次读取先从缓冲池中读取。有数据更新也先更新缓冲池的数据,通过checkpoint机制写回磁盘。缓冲池中包括索引页、数据页、undo页、插入缓存、锁信息等

2.2、缓冲池管理(LRU List)

最近做少使用算法,最频繁使用的页在List前端,最少使用的页在List末尾。当缓冲池容量不足容纳新数据时,先从尾部释放数据页。新数据插入在List的midpoint(List的5/8,对朴素LRU的优化,朴素LRU插入List头部。避免大量一次性查询把频繁使用的页刷出缓冲池)

2.3、脏页管理(Flush List)

当数据被更新,缓冲池中的数据首先被更新,修改之后的页称为脏页。脏页会保存到Flush List中,通过checkpoint机制把脏页数据写回磁盘

2.4、重做日志(redo log)缓冲

首先把重做日志信息存入缓冲区,然后按照一定频率同步到重做日志文件中。以下三种情况都会触发重做日志缓存同步到重做日志文件:

  • Master Thread 每隔一秒刷新
  • 每个事务提交时
  • 重做日志缓冲池容量达到阈值,一般是1/2

2.5、check point技术

为了防止宕机导致事务未提交信息丢失,在事务提交时,先把数据保存到重做日志(redo log)中,再修改页。保证了持久性(D)

发生宕机,重启之后自动从重做日志中恢复数据。

但是这里有以下问题:

  • 重做日志过大,宕机重启恢复数据太慢
  • 重做日志不能无限扩容,需要循环利用
  • 重做日志不可用怎么办

check point就是为了解决这些问题:

  • 缩短数据库恢复时间
  • 重做日志不可用,刷新脏页
  • 缓冲池不够用,将脏页刷新到磁盘

check point触发时机:

  • Master Thread check point。每隔一秒触发一次
  • LRU List check point。保证LRU List中有100个空闲页,如果清理的页中有脏页,触发check point 强制刷新脏页数据到磁盘
  • Dirty Page too mush check point。脏页太多,超过阈值,触发check point 强制刷新脏页数据到磁盘

3、关键特性

 

    原文作者:leon66666
    原文地址: https://www.cnblogs.com/wangzhongqiu/p/11447267.html
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