MySQL buffer pool预读机制

预读机制的简单介绍

介绍预读机制首先要知道InnoDB引擎,他是现在版本MySQL的主要引擎，它将所有的表都保存在同一个数据文件中（也可能是多个文件，或者是独立的表空间文件），需要更多的内存和存储，它会在主内存中建立其专用的缓冲池用于高速缓冲数据和索引，缓冲池用于高速缓冲数据和索引。

接下来正式介绍预读机制：

InnoDB在I/O的优化上相对之前有着独特的预读机制，预读机制就是发起一个i/o请求，异步地在缓冲池中预先回迁若干页面，预计将会用到回迁的页面，这些请求在一个范围内引入所有页面。InnoDB以64个page为一个extent，而page和extent则是接下来要介绍的两种预读算法的基本单位。

数据库发起数据请求，请求被提交到文件读取系统，放入相关请求队列中；读取进程从请求队列把请求取出，根据读取请求到相关的数据存储介质读取数据；返回数据，放入响应队列，最后数据库从响应队列中将数据取走，完成数据读取。

相关流程

接着进程继续处理请求队列，(如果数据库是全表扫描的话，数据读请求将会占满请求队列)，判断后面几个数据读请求的数据是否相邻，再根据自身系统IO带宽处理量，进行预读，进行读请求的合并处理，一次性读取多块数据放入响应队列中，再被数据库取走。(如此，一次物理读操作，实现多页数据读取，rrqm>0（# iostat -x），假设是4个读请求合并，则rrqm参数显示的就是4)

InnoDB使用两种预读算法来提高I/O性能：线性预读（linear read-ahead）和随机预读（randomread-ahead）

　　为了区分这两种预读的方式，我们可以把线性预读放到以extent为单位，而随机预读放到以extent中的page为单位。线性预读着眼于将下一个extent提前读取到buffer pool中，而随机预读着眼于将当前extent中的剩余的page提前读取到buffer pool中。

线性预读

线性预读方式有一个很重要的变量控制是否将下一个extent预读到buffer pool中，通过使用配置参数innodb_read_ahead_threshold，控制触发innodb执行预读操作的时间。

　　如果一个extent中的被顺序读取的page超过或者等于该参数变量时，Innodb将会异步的将下一个extent读取到buffer pool中，innodb_read_ahead_threshold可以设置为0-64的任何值(因为一个extent中也就只有64页)，默认值为56，值越高，访问模式检查越严格。

例如，如果将值设置为48，则InnoDB只有在顺序访问当前extent中的48个pages时才触发线性预读请求，将下一个extent读到内存中。如果值为8，InnoDB触发异步预读，即使程序段中只有8页被顺序访问。

　　可以在MySQL配置文件中设置此参数的值，或者使用SET GLOBAL需要该SUPER权限的命令动态更改该参数。

　　在没有该变量之前，当访问到extent的最后一个page的时候，innodb会决定是否将下一个extent放入到buffer pool中。

随机预读

随机预读方式则是表示当同一个extent中的一些page在buffer pool中发现时，Innodb会将该extent中的剩余page一并读到buffer pool中。

由于随机预读方式给innodb code带来了一些不必要的复杂性，同时在性能也存在不稳定性，在5.5版本以及之后中已经将这种预读方式废弃，默认是OFF。若要启用此功能，即将配置变量设置innodb_random_read_ahead为ON。