小編給大家分享一下InnoDB的插入緩沖方法,希望大家閱讀完這篇文章后大所收獲,下面讓我們一起去探討吧!
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InnoDB引擎有幾個重點(diǎn)特性,為其帶來了更好的性能和可靠性:
今天我們的主題就是 插入緩沖(Insert Buffer)
,由于InnoDB引擎底層數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)式B+樹,而對于索引我們又有聚集索引和非聚集索引。
在進(jìn)行數(shù)據(jù)插入時必然會引起索引的變化,聚集索引不必說,一般都是遞增有序的。而非聚集索引就不一定是什么數(shù)據(jù)了,其離散性導(dǎo)致了在插入時結(jié)構(gòu)的不斷變化,從而導(dǎo)致插入性能降低。
所以為了解決非聚集索引插入性能的問題,InnoDB引擎 創(chuàng)造了Insert Buffer。
看到上圖,可能大家會認(rèn)為Insert Buffer 就是InnoDB 緩沖池的一個組成部分。
**重點(diǎn):**其實(shí)對也不對,InnoDB 緩沖池確實(shí)包含了Insert Buffer的信息,但I(xiàn)nsert Buffer 其實(shí)和數(shù)據(jù)頁一樣,也是物理存在的(以B+樹的形式存在共享表空間中)。
先說幾個點(diǎn):
一張表只能有一個主鍵索引,那是因?yàn)槠湮锢泶鎯κ且粋€B+樹。(別忘了聚集索引葉子節(jié)點(diǎn)存儲的數(shù)據(jù),而數(shù)據(jù)只有一份)
非聚集索引葉子節(jié)點(diǎn)存的是聚集索引的主鍵
首先我們知道在InnoDB存儲引擎中,主鍵是行唯一的標(biāo)識符(也就是我們常叨叨的聚集索引)。我們平時插入數(shù)據(jù)一般都是按照主鍵遞增插入,因此聚集索引都是順序的,不需要磁盤的隨機(jī)讀取。
比如表:
CREATE TABLE test( id INT AUTO_INCREMENT, name VARCHAR(30), PRIMARY KEY(id) );復(fù)制代碼
如上我創(chuàng)建了一個主鍵 id,它有以下的特性:
一般情況下由于聚集索引的有序性,不需要隨機(jī)讀取頁中的數(shù)據(jù),因?yàn)榇祟惖捻樞虿迦胨俣仁欠浅?斓摹?/p>
但如果你把列 Id 插入UUID這種數(shù)據(jù),那你插入就是和非聚集索引一樣都是隨機(jī)的了。會導(dǎo)致你的B+ tree結(jié)構(gòu)不停地變化,那性能必然會受到影響。
很多時候我們的表還會有很多非聚集索引,比如我按照b字段查詢,且b字段不是唯一的。如下表:
CREATE TABLE test( id INT AUTO_INCREMENT, name VARCHAR(30), PRIMARY KEY(id), KEY(name) );復(fù)制代碼
這里我創(chuàng)建了一個x表,它有以下特點(diǎn):
非聚集索引也是一顆B+樹,只是葉子節(jié)點(diǎn)存的是聚集索引的主鍵和name 的值。
因?yàn)椴荒鼙WCname列的數(shù)據(jù)是順序的,所以非聚集索引這棵樹的插入必然也不是順序的了。
當(dāng)然如果name列插入的是時間類型數(shù)據(jù),那其非聚集索引的插入也是順序的。
可以看出非聚集索引插入的離散性導(dǎo)致了插入性能的下降,因此InnoDB引擎設(shè)計了 Insert Buffer來提高插入性能 。
我來看看使用Insert Buffer 是怎么插入的:
首先對于非聚集索引的插入或更新操作,不是每一次直接插入到索引頁中,而是先判斷插入的非聚集索引頁是否在緩沖池中。
若在,則直接插入;若不在,則先放入到一個Insert Buffer對象中。
給外部的感覺好像是樹已經(jīng)插入非聚集的索引的葉子節(jié)點(diǎn),而其實(shí)是存放在其他位置了
以一定的頻率和情況進(jìn)行Insert Buffer和輔助索引頁子節(jié)點(diǎn)的merge(合并)操作,通常會將多個插入操作一起進(jìn)行merge,這就大大的提升了非聚集索引的插入性能。
只有滿足上面兩個必要條件時,InnoDB存儲引擎才會使用Insert Buffer來提高插入性能。
那為什么必須滿足上面兩個條件呢?
第一點(diǎn)索引是非聚集索引就不用說了,人家聚集索引本來就是順序的也不需要你
第二點(diǎn)必須不是唯一(unique)的,因?yàn)樵趯懭隝nsert Buffer時,數(shù)據(jù)庫并不會去判斷插入記錄的唯一性。如果再去查找肯定又是離散讀取的情況了,這樣InsertBuffer就失去了意義。
我們可以使用命令SHOW ENGINE INNODB STATUS來查看Insert Buffer的信息:
------------------------------------- INSERT BUFFER AND ADAPTIVE HASH INDEX ------------------------------------- Ibuf: size 7545, free list len 3790, seg size 11336, 8075308 inserts,7540969 merged sec, 2246304 merges ...復(fù)制代碼
使用命令后,我們會看到很多信息,這里我們只看下INSERT BUFFER 的:
seg size 代表當(dāng)前Insert Buffer的大小 11336*16KB
free listlen 代表了空閑列表的長度
size 代表了已經(jīng)合并記錄頁的數(shù)量
Inserts 代表了插入的記錄數(shù)
merged recs 代表了合并的插入記錄數(shù)量
merges 代表合并的次數(shù),也就是實(shí)際讀取頁的次數(shù)
merges:merged recs大約為1∶3,代表了Insert Buffer 將對于非聚集索引頁的離散IO邏輯請求大約降低了2/3
說了這么多針對于Insert Buffer的好處,但目前Insert Buffer也存在一個問題:
即在寫密集的情況下,插入緩沖會占用過多的緩沖池內(nèi)存(innodb_buffer_pool),默認(rèn)最大可以占用到1/2的緩沖池內(nèi)存。
占用了過大的緩沖池必然會對其他緩沖池操作帶來影響
MySQL5.5之前的版本中其實(shí)都叫做Insert Buffer,之后優(yōu)化為 Change Buffer
可以看做是 Insert Buffer 的升級版。
插入緩沖( Insert Buffer)這個其實(shí)只針對 INSERT 操作做了緩沖,而Change Buffer 對INSERT、DELETE、UPDATE都進(jìn)行了緩沖,所以可以統(tǒng)稱為寫緩沖,其可以分為:
Insert Buffer
Delete Buffer
Purgebuffer
Insert Buffer到底是個什么?
其實(shí)Insert Buffer的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是一棵B+樹。
在MySQL 4.1之前的版本中每張表有一棵Insert Buffer B+樹
目前版本是全局只有一棵Insert Buffer B+樹,負(fù)責(zé)對所有的表的輔助索引進(jìn)行Insert Buffer
這棵B+樹存放在共享表空間ibdata1中
以下幾種情況下 Insert Buffer會寫入真正非聚集索引,也就是所說的Merge Insert Buffer
一句話概括下:
Insert Buffer 就是用于提升非聚集索引頁的插入性能的,其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類似于數(shù)據(jù)頁的一個B+樹,物理存儲在共享表空間ibdata1中 。
看完了這篇文章,相信你對InnoDB的插入緩沖方法有了一定的了解,想了解更多相關(guān)知識,歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道,感謝各位的閱讀!
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