mysql-特性

关键特性

  • 插入缓冲(Insert Buffer)
  • 两次写(Double Write)
  • 自适应哈希索引(Adaptive Hash Index)
  • 异步IO(Async IO)
  • 刷新临接页(Flush Neighbor Page)

插入缓冲 insert buffer

insertbuffer的数据结构为B+树

需要同时满足以下两个条件:

  • 索引是辅助索引(secondary index)
  • 索引不是唯一(unique)的

mysql4.1之前每张表都有一颗insert Buffer B+树,之后全局只有一颗B+树,负责对所有的表的辅助索引进行Insert Buffer。而这颗B+数放在共享表空间中,默认也就是ibdata1中。因此通过独立表空间ibd文件回复表中数据时往往会导致CheckTable失败,因为表的辅助索引中的数据可能还在Insert Buffer中,所以通过ibd文件恢复后,还需要进行repair table操作来重建表上的所有辅助索引

非页节点存放的是查询的search key,构造如下

space marker offset

space 表示待插入记录所在的表空间id,innodb中每个表都有一个唯一的spaceId,占用4个字节
marker 用于兼容老版本的insert buffer,占用1个字节
offset 表示页所在的偏移量,占用4个字节

merge insert buffer

概括地说,merge insert buffer的操作可能发生在以下几种情况

  • 辅助索引页被读取到缓冲池时
  • insert buffer bitmap页追踪到该辅助索引页已无可用空间时
  • master thread

innodb随机选择insert buffer B+树的一个页

两次写

带给Innodb存储引擎的数据库可靠性

刷新操作总会先写到doublewrite然后再写到物理页中

自适应哈希索引

Innodb存储引擎会监控对表上各索引的查询,如果观察到建立哈希索引可以带来速度提升,则建立哈希索引,称之为自适应哈希索引(Adaptive Hash Index,AHI)

AHI是通过缓冲池的B+树构造而来的,不需要对整张表构建哈希索引。
AHI有一个要求,即对这个页的连续访问模式必须是一样的
例如对于(a,b)这样的联合索引页,其访问模式可以是以下情况

  • where a = xxx
  • where a = xxx and b = xxx

访问模式一样指的是查询的条件一样,如果交替进行上述两种查询,那么InnoDB存储引擎不会对该页构造AHI。此外,AHI还有如下要求:

  • 以该模式访问了100次
  • 页通过该模式访问了N次,其中N=页中记录*1/16

值得注意的是,哈希索引只能用来搜索等值的查询,如select * from table where index_col='xxx',而对于其他查找类型,如范围查找,是不能使用哈希索引的

异步IO

AIO可以进行IO Merge操作

在InnoDB中,read ahead方式的读取都是通过AIO完成的,脏页的刷新,即磁盘的写入操作则全部由AIO完成

刷新邻接页

工作原理:当刷新一个脏页时,InnoDB存储引擎会检测该页所在区(extent)的所有页,如果时脏页,如果时脏页,那么一起进行刷新。

但是需要考虑两个问题

  • 是不是可能将不怎么脏的页进行了写入,而该页之后又很快变成脏页
  • 固态硬盘有着较高的IOPS,是否还需要这个特性

为此,InnoDB从1.2.x版本开始提供参数innodb_flush_neighbors,用于控制是否启用该特性,对于传统机械硬盘建议启动该特性,对于固态硬盘有着超高IOPS性能的磁盘,建议将该值设置为0,即关闭此特性

启动、关闭与恢复

在关闭时,参数innodb_fast_shutdown影响着表的存储引擎Innodb的行为,该参数可取值为0、1、2,默认值为1

  • 0表示在关闭mysql时,innodb需要完成所有的full purge和merge insert buffer,并且将所有的脏页刷新回磁盘,这需要一些时间,有时甚至需要几个小时来完成。如果在进行innodb升级时,必须将这个参数调为0,然后再关闭数据库
  • 1是默认值,表示不需要完成上述full purge和merge insert buffer操作,但是在缓冲池中的一些数据脏页还是会刷新回磁盘
  • 2表示不完成full purge和merge insert buffer操作,也不将缓冲池中的数据脏页写回磁盘,而是将日志都写入日志文件,这样不会有任何事务的丢失,但是下次mysql数据库启动时,会进行恢复操作(recovery)