引擎架构
引擎架构
整体架构图
In-Memory Structure
内存结构
Buffer Pool 缓冲池
缓冲池是主内存中的一个区域，里面可以缓存磁盘上经常操作的真实数据，在执行增删改查操作时，先操作缓冲池中的数据（若缓冲池没有数据，则从磁盘加载并缓存），然后再以一定频率刷新到磁盘，从而减小磁盘 IO，加快处理速度。
缓冲池以Page页为单位，底层采用链表数据结构管理 Page。根据状态，将 Page 分为三种类型：
- free page：空闲 page，未被使用
- clean page：被使用 page，数据没有被修改过
- dirty page：脏页，被使用 page，数据被修改过，其中数据与磁盘的数据产生了不一致
Change Buffer
8.0 以后引入的，之前版本是 insert buffer
主要针对非唯一的二级索引
Change Buffer:更改缓冲区（针对于非唯一二级索引页），在执行 DML 语句时，如果这些数据 Page 没有在 Buffer Pool 中，不会直接操作磁盘，而会将数据变更存在更改缓冲区 Change Buffer 中，在未来数据被读取时，再将数据合并恢复到 Buffer Pool 中，再将合并后的数据刷新到磁盘中。
与聚集索引不同，二级索引通常是非唯一的，并且以相对随机的顺序插入二级索引。同样，删除和更新可能会影响索引树中不相邻的二级索引页，如果每一次都操作磁盘，会造成大量的磁盘 IO。有了 ChangeBuffer 之后，我们可以在缓冲池中进行合并处理，减少磁盘 IO。
Adaptive Hash Index
自动优化产生 hash 索引，提高效率
参数
adaptive_hash_index: 控制是否开启自适应哈希索引
Log Buffer
存储包括如下两种 log：
redo log
undo log
参数
innodb_log_buffer_size: 缓冲区大小，默认 16MBInnodb_flush_log_at_trx_commit: 日志刷新到磁盘的时机- 1: 每次事务提交时，写入并刷新到磁盘
- 0: 没秒将日志写入并刷新到磁盘一次
- 2: 日志在每次提及后写入，并每秒刷新到磁盘一次
如果 MySQL 是一台单独的服务器，一般 80%的内存都会给 MySQL 的缓冲区
On-Disk Structure
磁盘结构
System Tablespace
系统表空间
innodb_data_file_path:
File-Per-Table Tablespaces
独立表空间，即每个表的表空间
innodb_file_per_path:
General Tablespaces
通用表空间
默认没有，可以通过create tablespace来创建。
在创建表时，可以指定该表空间create table xxx tablespaces xx。
Undo Tablespaces
撤销表空间
Temporary Tablespaces
临时表空间
Doublewrite Buffer Files
双写缓冲区
Doublewrite Buffer Files：双写缓冲区，innoDB 引擎将数据页从 Buffer Pool 刷新到磁盘前，先将数据页写入双写缓冲区文件中，便于系统异常时恢复数据。
Redo Log
重做日志
两个文件，循环写入，来覆盖事务提交后无用的 redo log
后台线程
Matser Thread
作用：
- 脏页刷新
- 合并 insert buffer
- undo page clean
IO Thread
MySQL 有很多后台线程，其中包括了负责 IO 的相关线程 IO THREAD
- 参数 innodb_write_io_threads 写线程 默认四个，负责数据块的写入
- 参数 innodb_read_io_threads 读线程 默认四个，负责数据块的读取
- insert buffer thread
- redo-log thread
上面两个参数高并发下，可以设置为 8.
Purge Thread
作用: 真正的删除记录和删除 undo log
- 清理删除后的数据页的空间(因为之前的删除只是打上删除标签,并没有正真删除),
- 清理 undo log
举例：表 tb1 中有记录 pk=1，2，3; 此时 delete from tb1 where pk=1;
- pk=1 的记录标记为删除(delete-mark，info bits)，数据库中 pk=1 的记录此时还是存在的，空间并没有被释放，该操作为同步操作(SQL 执行完，也就标记完成了)。
- purge ，该部分为后台线程(purge 线程)异步操作，会真正的删除该记录，且空间被释放。purge 线程是系统自动的，无法人工控制。
标记为已删除的原因:
- 该事物可能需要回滚，先作保留。
- 当事物 1 去删除 pk=1 且没有提交时， 事物 2 应该要能看到 pk=1 的记录(事物的隔离性)。