Mysql存儲引擎InnoDB兩種架構(gòu)介紹

下面一起來了解下MySQL存儲引擎InnoDB兩種架構(gòu)，相信大家看完肯定會受益匪淺，文字在精不在多，希望Mysql存儲引擎InnoDB兩種架構(gòu)這篇短內(nèi)容是你想要的。

創(chuàng)新互聯(lián)是一家業(yè)務(wù)范圍包括IDC托管業(yè)務(wù),網(wǎng)頁空間、主機(jī)租用、主機(jī)托管，四川、重慶、廣東電信服務(wù)器租用,西部信息服務(wù)器托管，成都網(wǎng)通服務(wù)器托管,成都服務(wù)器租用,業(yè)務(wù)范圍遍及中國大陸、港澳臺以及歐美等多個(gè)國家及地區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)公司。

首先來看官方文檔對InnoDB的解釋：

InnoDB是一個(gè)平衡了高可用和高性能的通用存儲引擎。

優(yōu)勢

• 保護(hù)用戶數(shù)據(jù)：DML操作，通過事務(wù)來遵循ACID模型

• 高性能：行級鎖，一致性讀取

• 最小化主鍵查找的IO：聚簇索引

• 數(shù)據(jù)完整性：外鍵

• 崩潰恢復(fù)

• 在主內(nèi)存緩存索引數(shù)據(jù)和緩存表

• 外鍵

• 校驗(yàn)機(jī)制

• 只要你在設(shè)計(jì)表時(shí)選擇了合適的主鍵，主鍵列where、order by、group by、join操作會被自動優(yōu)化

• 自適應(yīng)哈希索引

InnoDB架構(gòu)

InnoDB的整體架構(gòu)可以分為兩個(gè)部分：內(nèi)存架構(gòu)、磁盤架構(gòu)

InnoDB內(nèi)存架構(gòu)

InnoDB在內(nèi)存中主要包括下面幾個(gè)部分：緩沖池、Change緩沖區(qū)、自適應(yīng)哈希索引、Log緩沖區(qū)

【一】緩沖池

簡介： 存儲訪問時(shí)的緩存表和索引數(shù)據(jù)。在專用云服務(wù)器上，通常會為緩沖池分配80%的物理內(nèi)存

作用： 可以快速從內(nèi)存獲取數(shù)據(jù)，加快了處理速度。

技術(shù)要點(diǎn)：

Page：為了high-volume的讀取效率，緩沖池進(jìn)一步被分為頁的結(jié)構(gòu)。

LRU：為了緩存的管理效率，緩沖池實(shí)現(xiàn)page間的鏈表，使用LRU算法。緩沖池使用調(diào)整后的LRU（最近最少使用）算法，當(dāng)需求添加新的page時(shí)，最近最少使用的page被清除，同時(shí)新頁面被添加到鏈表的中間部分

這種中間點(diǎn)插入的策略，把鏈表分為兩個(gè)子鏈表

• 頭部：最近被訪問過的“年輕”頁

• 尾部：最近被訪問的old page

這樣使新子列表中保存更重要的page，舊子列表包含較少使用的page，這部分page是被清除的候選page

默認(rèn)情況下，算法配置如下：

• 舊子列表：緩沖池的3/8

• midpoint（中間點(diǎn)）是新子列表尾部和舊子列表頭部的交界

• 當(dāng)舊頁被訪問，會被移動到緩沖池的頭部，隨著數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行，一直沒有被訪問的頁會一直后移，直至最后被移除。

【二】Change Buffer

Change Buffer是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)某些頁面不在緩沖池中，緩存會改變二級索引page，這可能會造成insert，update，delete（DML）操作會與其他從緩沖池中的讀操作加載的page合并。

不同于聚簇索引，二級索引通常不唯一，同時(shí)二級索引的插入相對隨機(jī)。

同時(shí)，為了避免頻繁的IO隨機(jī)讀寫，當(dāng)更新和刪除操作時(shí)，并不會立即寫入磁盤，而是會選擇系統(tǒng)空閑時(shí)定期進(jìn)行寫入磁盤的操作。Change Buffer在內(nèi)存中，是緩沖池中的一部分，在磁盤中，是系統(tǒng)表空間的一部分。

【三】自適應(yīng)哈希索引

簡介： InnoDB可以基于搜索的模式，使用索引鍵前綴構(gòu)建哈希索引，也就是說，這個(gè)哈希索引是由經(jīng)常訪問的索引頁面構(gòu)建的。

作用： 在不犧牲事務(wù)特性和可靠性的基礎(chǔ)上，使InnoDB像一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)庫一樣工作，也就是說在一定情況下，通過這種哈希索引的方式會提升查詢速度。InnoDB中存在一種監(jiān)視索引搜索的機(jī)制，但這種機(jī)制有時(shí)反倒帶來額外的開銷。所以在選擇是否使用哈希索引前，可能需要做好基準(zhǔn)測試，否則還是建議禁用。

InnoDB磁盤架構(gòu)

通過上面的整體架構(gòu)圖可以看到，InnoDB在磁盤中存儲的信息包括：各種表空間（TableSpace），Redo Log。

InnoDB對數(shù)據(jù)存儲方式的設(shè)計(jì)，主要是基于表空間的形式。表空間的種類如下圖所示：

使用InnoDB表的限制，來自MySQL官方文檔，感覺有些還是挺有趣的，但可能實(shí)際場景中并不會用到：

1. 一個(gè)表最多包含1017列，表示并沒有創(chuàng)建過這樣多列的表

2. 一個(gè)表最多可以創(chuàng)建64個(gè)二級索引

3. 索引鍵前綴長度限制為3072字節(jié)

Undo Log 和 Redo Log

這里還有兩個(gè)Log區(qū)域需要關(guān)注一下：

Undo Log

Undo Log是與事務(wù)讀寫關(guān)聯(lián)的，主要作用在事務(wù)回滾和多版本并發(fā)控制中。

Undo Log在回滾段中存儲，回滾段在Undo表空間和全局臨時(shí)表空間中。Undo log被分為insert undo log 和update undo log。Insert undo log 只在事務(wù)回滾時(shí)需要，一旦事務(wù)提交就被丟棄。Update undo log 也被用在一致性讀，在一致性讀中可能需要update undo log的信息來生成該行數(shù)據(jù)早期的版本。

關(guān)于undo log的建議

定期地提交事務(wù)，包括哪些只包含一致性讀的事務(wù)，否則，InnoDB不會丟棄update undo log中的數(shù)據(jù)，回滾段會變得越來越大，占滿空間。undo log中回滾段的物理空間，通常小于相應(yīng)插入或更新的行，可以利用這個(gè)信息計(jì)算回滾段需要的空間

Redo Log

也就是ib_logfile0和ib_logfile1兩個(gè)文件

這里結(jié)合的是MySQL的WAL（Write-Ahead Logging）也就是先寫日志，再寫磁盤，具體過程是下面這樣：當(dāng)有一條記錄要更新，先將記錄寫到redo log，并更新內(nèi)存，InnoDB會在空閑的時(shí)候，把操作記錄更新到磁盤。

官方建議的最佳實(shí)踐

• 指定主鍵

• 外鍵

• 關(guān)閉自動提交

• DML的事務(wù)進(jìn)行分組

• 不要用lock table，如果希望某行的獨(dú)占寫，用 select … for update

• 啟用innode_file_per_table

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看完Mysql存儲引擎InnoDB兩種架構(gòu)這篇文章后，很多讀者朋友肯定會想要了解更多的相關(guān)內(nèi)容，如需獲取更多的行業(yè)信息，可以關(guān)注我們的行業(yè)資訊欄目。

標(biāo)題名稱：Mysql存儲引擎InnoDB兩種架構(gòu)介紹
標(biāo)題URL：http://muchs.cn/article8/jsopop.html

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