mysql实战45讲--- 33 查询大量数据，是否会把内存撑爆
33 查询大量数据，是否会把内存撑爆
如果主机内存只有100g，现在要对一个200g的大表做全部扫描，会不会把数据库主机的内存用光了？
全表扫描对server层的影响
假设，现在要对一个200g的innodb表db1.t33执行全表扫描，当然，要把全部扫描的结果保存在客户端，会用类似这样的命令：
mysql -h$host -P$port -u$user -p$pwd -e "select * from db1.t33" > $target_file
Innodb的数据保存在主键索引上，所以全表扫描实际上是直接扫描表t33的主键索引，由于这条语句没有其他条件判断，所以查询的每一行都可以直接放在结果集里面，然后返回给客户端。
实际上，服务端并不需要保存一个完整的结果集，取数据和发数据的流程是这样的：
--1 获取一行，写到net_buffer中，这块内存的大小是由参数net_buffer_length，默认16k
--2 重复获取行，直到net_buffer写满，调用网络接口发出去
--3 如果发送成功，就清空net_buffer，然后继续取下一行，并写入net_buffer
--4 如果发送函数返回eagain或者wsaewouldblcok，就表示本地网络栈（socker send buffer）写满了，进入等待，直到网络栈重新可写，再继续发送
对应流程
从这个流程中，可以看到：
--1 一个查询在发送过程中，占用的mysql内部的内存最大就是net_buffer_length这么大，并不会达到200g
--2 socket send buffer也不能达到200g（默认定义/proc/sys/net/core/wmem_default），如果socket send buffer被写满，就会暂停读取数据的流程
也就是说，mysql是”边读边发的”，这就意味着，如果客户端接收得慢，就会导致mysql服务器由于结果发不出去，这个事务的执行时间变长。
比如下面这个状态，故意让客户端不去读socket receive buffer中的内容，然后在服务器端show processlist看到结果
如果看到state的值一直是”sending to client”，就表示服务器端的网络栈被写满了。
上一篇提到，如果客户端使用参数-quick，会使用mysql_use_result方法，这个方法是读一行取一行，
对于正常的线上业务来说，如果一个查询的返回结果不会很多的话，都建议使用mysql_store_result这个接口，直接把查询结果保存到本地内存。
当然前提是查询返回结果不多，假如有一个大查询导致客户端内存消耗很高，这种情况就需要改用mysql_use_result接口
另一方面，如果在负责维护的mysql里看到很多个线程都处于”sending to client”这个状态，就意味着要让业务开发同学优化查询结果，评估这么多的返回结果是否合理。
另外一个状态”sending data”，实际上，一个查询语句的状态变化是这样的：
--mysql查询语句进入执行阶段后，首先把状态设置成”sending data”
--然后，发送执行结果的列相关的信息(meta data)给客户端
--再继续执行语句的流程
--执行完成后，把状态设置为空字符串
也就是说，”sending data”并不一定是指”正在发送数据”，而可能是处于执行器过程中的任意阶段，比如，
| SESSION A |
SESSION B |
| begin; select * from t where id=1 for update; |
|
|
|
select * from t lock in share mode; (blocked)
|
可以看到，session B明显是在等锁，状态显示为sending data
也就是说，仅当一个线程处于”等待客户端接收结果”的状态，才会显示”sending to client”，而如果显示成”sending data”，它的意思是”正在执行”。
现在知道，查询的结果是分段发给客户端的，因此扫描全表，查询返回大量的数据，并不会打爆内存。
全表扫描对innodb的影响
在介绍WAL机制的时候，分析了innodb内存的一个作用，就是保存更新的结果，在配合redo log，就避免了随机写盘。
内存的数据页是在buffer pool中管理的，在WAL里buffer pool起到了加速更新的动作，而实际上，buffer pool还有一个更重要的作用，就是加速查询。
WAL机制的存在，当事务提交的时候，磁盘上的数据页时旧的，如果这时候马上要读取这个数据页，是不需要读磁盘，直接从内存拿结果。
而buffer pool对查询的加速效果，一个重要的指标：内存命中率
在([email protected]:3306) [(none)]> show engine innodb status\G; 中查看结果
Buffer pool hit rate 1000 / 1000, young-making rate 0 / 1000 not 0 / 1000
如果所有需要查询的数据页能够直接从内存中得到，那内存命中率就是100%，但在实际的生成是很难做到的。
Innodb buffer pool的大小由参数innodb_buffer_pool_size控制，一般是实际内存的60%~80%
所以innodb_buffer_pool_size小于磁盘的数量是很常见的，如果buffer_pool满了，而又要从磁盘读入一个数据页，那就会淘汰一个旧的数据页。
Innodb内存管理用的lru法则
Innodb管理buffer pool的LRU算法，使用链表来实现的。但是在innodb中，不能直接使用这个lru算法，做了一些改进
在innodb实现上，按照5:3的比例把整个lru链表分成了 young和old两个区，
--1 要访问数据页p3，由于p3在young区域，因此和优化器的lru算法一样，一到链表头部
--2 之后要访问一个新的不存在于当前链表的数据页，这时候依然是淘汰数据页的pm，但是新插入的数据页px，是放在lru_old处
--3 处于old区域的数据页，每次被访问的时候都要做这个判断，
---若这个数据页在lru链表存在的时间超过了1秒，就把它移动到链表头部
---如果这个数据源在lru链表中存在的实际短于1秒，位置保持不变，1秒这个时间有参数innodb_old_blocks_time控制的，
这个策略就是处理类似全表扫描的操作量身定做的。