MySQL数据库中的架构之内存架构

        MySQL5.5 版本开始,默认使用InnoDB存储引擎,它擅长事务处理,具有崩溃恢复特性,在日常开发中使用非常广泛。

        内存结构中,主要分为这么四大块儿: Buffer PoolChange BufferAdaptive Hash Index、Log Buffer。 接下来介绍一下这四个部分。

MySQL数据库中的架构之内存架构_第1张图片

1). Buffer Pool

        InnoDB存储引擎基于磁盘文件存储,访问物理硬盘和在内存中进行访问,速度相差很大,为了尽可能 弥补这两者之间的I/O效率的差值,就需要把经常使用的数据加载到缓冲池中,避免每次访问都进行磁盘I/O

        在InnoDB的缓冲池中不仅缓存了索引页和数据页,还包含了undo页、插入缓存、自适应哈希索引以及InnoDB的锁信息等等。

        缓冲池 Buffer Pool,是主内存中的一个区域,里面可以缓存磁盘上经常操作的真实数据,在执行增删改查操作时,先操作缓冲池中的数据(若缓冲池没有数据,则从磁盘加载并缓存),然后再以一定频率刷新到磁盘,从而减少磁盘IO,加快处理速度。

        缓冲池以Page页为单位,底层采用链表数据结构管理Page。根据状态,将Page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,也中数据与磁盘的数据产生了不一致。
         在专用服务器上,通常将多达 80 %的物理内存分配给缓冲池 。参数设置: show variables
like 'innodb_buffer_pool_size';

2). Change Buffer

         Change Buffer ,更改缓冲区(针对于非唯一二级索引页),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,而会将数据变更存在更改缓冲区 Change Buffer
中,在未来数据被读取时,再将数据合并恢复到 Buffer Pool 中,再将合并后的数据刷新到磁盘中。
       
         Change Buffer的意义是什么呢?
        与聚集索引不同,二级索引通常是非唯一的,并且以相对随机的顺序插入二级索引。同样,删除和更新 可能会影响索引树中不相邻的二级索引页,如果每一次都操作磁盘,会造成大量的磁盘IO。有了ChangeBuffer之后,我们可以在缓冲池中进行合并处理,减少磁盘 IO
        

3). Adaptive Hash Index

         自适应 hash 索引,用于优化对 Buffer Pool 数据的查询。 MySQL innoDB 引擎中虽然没有直接支持 hash 索引,但是给我们提供了一个功能就是这个自适应 hash 索引。因为前面我们讲到过, hash 索引在 进行等值匹配时,一般性能是要高于 B+ 树的,因为 hash 索引一般只需要一次 IO 即可,而 B+ 树,可能需 要几次匹配,所以 hash 索引的效率要高,但是 hash 索引又不适合做范围查询、模糊匹配等。
         InnoDB 存储引擎会监控对表上各索引页的查询,如果观察到在特定的条件下 hash 索引可以提升速度, 则建立 hash 索引,称之为自适应 hash 索引。
         自适应哈希索引,无需人工干预,是系统根据情况自动完成。
         参数: adaptive_hash_index

4). Log Buffer

         Log Buffer :日志缓冲区,用来保存要写入到磁盘中的 log 日志数据( redo 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。如果需要更新、插入或删除许多行的事务,增加日志缓冲区的大小可以节省磁盘 I/O
         参数:   innodb_log_buffer_size :缓冲区大小
        innodb_flush_log_at_trx_commit :日志刷新到磁盘时机,取值主要包含以下三个:
        1: 日志在每次事务提交时写入并刷新到磁盘,默认值。
         0: 每秒将日志写入并刷新到磁盘一次。
        2: 日志在每次事务提交后写入,并每秒刷新到磁盘一次。

你可能感兴趣的:(数据库,mysql,架构)