Mysql------BufferPool缓冲池和数据页

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1.1  BufferPool是个什么东西

1.2  BufferPool这个内存结构到底长什么样子

1.3  数据页：MySQL中抽象出来的数据单位

1.4  磁盘中的数据页怎样跟BufferPool中的缓存页对应

1.5  缓存页对应的描述信息是什么？

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1.1  BufferPool是个什么东西

数据库中的Buffer Pool是个什么东西？其实他是一个非常关键的组件，数据库中的数据实际上最终都是要存放在磁盘文件上的，但是我们在对数据库执行增删改操作的时候，不可能直接更新磁盘上的数据的，因为如果你对磁盘进行随机读写操作，那速度是相当的慢，随便一个大磁盘文件的随机读写操作，可能都要几百毫秒。如果要是那么搞的话，可能你的数据库每秒也就只能处理几百个请求了！ 在对数据库执行增删改操作的时候，实际上主要都是针对内存里的Buffer Pool中的数据进行的，也就是实际上主要是对数据库的内存里的数据结构进行了增删改，如下图所示。

其实每个人都担心一个事，就是你在数据库的内存里执行了一堆增删改的操作，内存数据是更新了，但是这个时候如果数据库突然崩溃了，那么内存里更新好的数据不是都没了吗？ MySQL就怕这个问题，所以引入了一个redo log机制，你在对内存里的数据进行增删改的时候，他同时会把增删改对应的日志写入redo log中，如上图第4步，一开始是写入内存的Redo Log Buffer中的，然后当事务提交前，再把内存中的Redo Log Buffer的内容刷到磁盘的redo 日志文件中。

万一你的数据库突然崩溃了，没关系，只要从redo log日志文件里读取出来你之前做过哪些增删改操作，瞬间就可以重新把这些增删改操作在你的内存里执行一遍，这就可以恢复出来你之前做过哪些增删改操作了，当然还得跟 binlog日志结合才能做到。

那有没有可能，数据在BufferPool更新成功后，还没等到Redo Log Buffer写到磁盘的redo 日志文件时，mysql就崩溃了，然后造成BufferPool内容跟磁盘的数据内容不一致呢？答案其实是不会的，因为Redo Log 和 binlog的刷入磁盘是在事务提交前就得完成的，如果事务在中途因mysql崩溃而失败了，那么就当没出现过这个事务，因为事务是具有原子性的，要么完整执行，要么回滚到没执行之前，是绝对不可能执行一部分的。

一句话总结：

Buffer Pool是数据库中我们第一个必须要搞清楚的核心组件，因为增删改操作首先就是针对这个内存中的Buffer Pool里的数据执行的，同时配合了后续的redo log、刷磁盘等机制和操作。

所以Buffer Pool就是数据库的一个内存组件，里面缓存了磁盘上的真实数据，然后我们的系统对数据库执行的增删改操作，其实主要就是对这个内存数据结构中的缓存数据执行的。

1.2  BufferPool这个内存结构到底长什么样子

Buffer Pool本质其实就是数据库的一个内存组件，你可以理解为他就是一片内存数据结构，所以这个内存数据结构肯定是有一定的大小的，不可能是无限大的。 这个Buffer Pool默认情况下是128MB，还是有一点偏小了，我们实际生产环境下完全可以对Buffer Pool进行调整。 

1.3  数据页：MySQL中抽象出来的数据单位

假设现在我们的数据库中一定有一片内存区域是Buffer Pool了，那么我们的数据是如何放在Buffer Pool中的？

我们都知道数据库的核心数据模型就是 表+字段+行 的概念，所以大家觉得我们的数据是一行一行的放在Buffer Pool里面的吗？ 这就明显不是了，实际上MySQL对数据抽象出来了一个数据页的概念，他是把很多行数据放在了一个数据页里，也就是说我们的磁盘文件中就是会有很多的数据页，每一页数据里放了很多行数据，如下图所示。

1.4  磁盘中的数据页怎样跟BufferPool中的缓存页对应

实际上默认情况下，磁盘中存放的数据页的大小是16KB，也就是说，一页数据包含了16KB的内容。 而Buffer Pool中存放的一个一个的数据页，我们通常叫做缓存页，因为毕竟Buffer Pool是一个缓冲池，里面的数据都是从磁盘缓存到内存去的。 而Buffer Pool中默认情况下，一个缓存页的大小和磁盘上的一个数据页的大小是一一对应起来的，都是16KB。 我们看下图，我给图中的Buffer Pool标注出来了他的内存大小，假设他是128MB吧，然后数据页的大小是16KB。

1.5  缓存页对应的描述信息是什么？

对于每个缓存页，他实际上都会有一个描述信息，这个描述信息大体可以认为是用来描述这个缓存页的。 比如包含如下的一些东西：这个数据页所属的表空间、数据页的编号、这个缓存页在Buffer Pool中的地址以及别的一些杂七杂八的东西。 每个缓存页都会对应一个描述信息，这个描述信息本身也是一块数据，在Buffer Pool中，每个缓存页的描述数据放在最前面，然后各个缓存页放在后面。所以此时我们看下面的图，Buffer Pool实际看起来大概长这个样子 。