innodb关键特性

原创:mysql2019/11/04发布pv:1uv:1ip:1twitter #mysql

innodb关键特性包括:

  • 插入缓冲 (insert buffer)
  • 两次写(double write)
  • 自适应hash索引(adaptive hash index)
  • 异步I/O (async i/o)
  • 刷新临界页 (flush neighbor page)

插入缓冲

insert buffer

每张表都有一个主键索引(没有明确指明,会默认生成一个不可见的主键索引),主键索引(聚集索引)的插入顺序是非常快的,但是不可能每张表只有一个聚集索引,更多情况下一张表会有很多辅助索引,对于主键索引的插入式顺序存放的,但是对于辅助索引的叶子节点的插入就不是顺序的了。

innodb 对于非聚集索引的插入和更新操作,不是每一次直接插入到索引页,而是先判断索引页是否在缓冲池中,若有直接插入,否则,先放入到insert buffer中。再以一定频率合并insert buffer和索引子节点。通常能将多个插入操作合并到一个操作中,因为在一个索引页中。使用insert buffer需要同时满足两个条件:

  • 索引是辅助索引
  • 索引不是唯一索引

show engine innodb status\G;可以查看insert buffer的使用情况

  • seg_size 代表insert buffer大小为 n*16k
  • free list len代表空闲列表的长度
  • inserts代表插入记录数
  • merged recs代表了合并后的插入记录数
  • merges 代表合并的次数,实际读取页的次数

缓冲池: 是为了通过内存速度来弥补磁盘速度较慢对于性能的影响,包括insert buffer、data pag、index page、lock info、adaptive hash index

IBUF_POOL_SIZE_PER_MAX_SIZE可以调整insert_buffer_pool可以占用缓冲池的大小

change buffer

change buffer可以对DML操作(insert,delete,update)进行缓冲操作,适用对象仍然是非唯一的辅助索引, 对一条记录update的步骤:

  • 将记录标记为已删除
  • 真正将记录删除

innodb_change_buffer_max_size控制change buffer最大使用内存的数量,25表示最多使用1/4缓冲池空间

double write

插入缓冲给innodb存储引擎带来的是性能上的提升,double write提高了innodb存储引擎的数据页的可靠性

那么double write做了什么?
数据库宕机时,可能对数据页只写入部分,这种情况称为部分写失效。可以通过redo log来恢复,在写入失效时,先通过页的副本还原该页,在进行重做,这就是double write

double write有一段2m的内存空间,在磁盘上还有2m*的共享表空间,数据先从内存空间写入到共享空间,立即调用fsync同步,此时是顺序写入速度快,在完成写入后,再将共享空间的数据写入到各个表空间文件中。此时写入是离散的。double write写入时会合并写入操作,消耗要小于两次io的消耗

mysql> show global status like 'innodb_dblwr%\G'
  • innodb_dblwr_pages_writen: inndob一共写了多少页
  • innodb_dblwr_writes: 实际写入次数

skip_innodb_doublewrite可以禁止使用doublewrite功能

自适应hash索引

hash索引的查找复杂度O(1),B+树的查找取决于B+树的高度,生产环境一般是3~4,需要3~4次

innodb会监控对表上各索引的查询,如果二级索引被频繁访问,成为热点数据,建立hash索引可以带来,速度的提升

hash索引有一个要求,查询模式必须是一样的,必须是等值查询

innodb_adaptive_hash_index: 是否开启自适应hash索引

异步I/O - AIO

AIO优势:

  1. 多个I/O异步执行
  2. 合并多个I/O为同步操作

mysql read、脏页刷新,磁盘写入都是通过AIO来实现的

刷新邻接页

原理是:innodb刷新脏页时,会检测该页所在区的所有页,如果有脏页AIO就会将多个I/O操作合并为一个操作。 innodb_flush_neighbors 可以控制是否启用,传统机械键盘建议启用,固态硬盘建议关闭

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