MySQL_11.InnoDB Buffer Pool原理与配置

1.buffer pool原理
(1)innodb_buffer_pool_instances：
windows default 1个实例、windows default 8个实例;
将热点打散,提高并发的性能改善并发,通过降低竞争因为不同的线程读和写cached pages（缓存页）
内存小于1G默认1个,这个选项只有当设置 innodb_buffer_pool_size 值大于1G时才生效
总共你指定的大小是分配给所有的buffer pools。
计算buffer pool每个instance大小 

select @@innodb_buffer_pool_size / @@innodb_buffer_pool_instances / 1024 / 1024 "MB" ;

(2)innodb_page_size：

innodb_buffer_pool以页PAGE单位,大小同 innodb_page_size一样,16K大小;
select @@innodb_page_size / 1024 "KB";

(3)innodb buffer pool组成部分：

free list：        innodb启动时,有多个16K的空白页,这些页就存在free list 中。
lur list：        当读取一个数据页的时候,就从free list 中取出一个页,存放数据,并将这个页放入到lur list。
flush list：    当lur list 中的页第一次被修改时,就将LRU页的指针(page number) 放到flush list(只要被修改过的,无论被改了多少次),flush list 包含脏页,即数据改过未刷到磁盘的页。

free list     >     LUR list     >      flush list  >    磁盘  > free list
              

(4)LUR list管理的方式、mid point 算法 ：
这个页第1次读取的时候,该页先放到 MID point的位置。
当被读到的第2次,才将这个页放到 new page的首部。    

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LRU LIST mid point
-----------------------------------------------
new page      ||    old page
-----------------------------------------------
mid point > new page 
mid point > old page  
mid point > old page > new page 
mid point > old page >  flush disk 
mid point > new page > old page > flush disk

2.innodb_buffer_pool_filename  buffer pool 启动和卸载
mysql 5.6 之前每次启动buffer pool 中页是空的,每次都需要大量的时间加载新的页到内存中,启动后有一段时间性能差
mysql 5.6 之后:每次停机会dump出buffer pool的数据(space,page number),然后启动时候load进buffer pool预热

select @@innodb_buffer_pool_filename;

3.innodb buffer pool 大小的调整
mysql 5.7 之前:不能在线调整,需要重启才能生效。
mysql 5.7 之后:可以在线调整,需要修改my.cnf后重启永久生效。

4.查看 innodb buffer 状态

show engine innodb status\G;

----------------------
BUFFER POOL AND MEMORY
----------------------
Total large memory allocated 4397727744         总分配的mysql的内存    
Dictionary memory allocated 116177              数据字典内存
Buffer pool size   262112                       有多少innodb buffer页
Free buffers       261070                       free list 、有多少空白的页
Database pages     1042                         lru list 、有多少页在使用
Old database pages 0                            lru list 、old page页
Modified db pages  0                            脏页

# 查询 innodb buffer和lru list 状态

SELECT p. POOL_ID "innodb pool ID",
       p. POOL_SIZE "pool页数量",
       p. FREE_BUFFERS "free list 空白页数量",
       p. DATABASE_PAGES "lru list 使用页数量",
       p. OLD_DATABASE_PAGES "lru list 旧页数量",
       p. MODIFIED_DATABASE_PAGES "lru list 脏页数量",
       l. LRU_POSITION "lru位置",
       l. SPACE "表空间号",
       l. PAGE_NUMBER "页号",
       l. PAGE_TYPE "页类型",
       l. TABLE_NAME "页关联表名",
       l. OLDEST_MODIFICATION "第一次修改的页值",
       l. NEWEST_MODIFICATION "最近修改页的LSN值"
  FROM information_schema.innodb_buffer_pool_stats p
 INNER JOIN information_schema.innodb_buffer_page_lru l
    ON p. POOL_ID = l. POOL_ID;

5.InnoDB 数据字典,数据库的元数据(数据库名,表名,数据类型,结构,访问权限)
(1)mysql 5.7 之前: 系统表空间 + frm 文件
(2)mysql 8.0 之后: 系统表空间
(3)获取mysql数据字典,数据库的元数据内容SQL语句

SELECT C.COLUMN_NAME    AS '字段名',
       C.COLUMN_TYPE    AS '数据类型',
       C.IS_NULLABLE    AS '允许为空',
       C.EXTRA          AS 'PK',
       C.COLUMN_COMMENT AS '字段说明'
  FROM information_schema.columns C
 INNER JOIN information_schema .tables T
    ON C.TABLE_SCHEMA = T.TABLE_SCHEMA
   AND C.TABLE_NAME = T.TABLE_NAME
 WHERE T.TABLE_SCHEMA = 'scott'
   AND T.TABLE_NAME = 'emp';