2.3 InnoDB架构体系

2.3.1 后台进程

Master Thread

负责将缓冲池数据异步刷新到磁盘，保证数据一致性，脏页的刷新，合并插入缓冲INSERT BUFFER，UNDO页回收

IO Thread

-- 查看版本
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_version'\G
-- 查看线程数
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_%io_threads'\G
-- 查看线程详情
SHOW ENGINE INNODB STATUS\G

Purge Thread

用于回收commit后undo页的线程，可通过my.ini文件中innodb_purge_threads设置，InnoDB 1.1版本中，最大只可设为1，后续版本可以设置更大。

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_purge_threads'\G

Page Cleaner Thread

脏页刷新操作专用线程，从InnoDB 1.2.x开始引入

2.3.2内存

缓冲池

缓存的数据页包括：索引页，数据页，undo页，插入缓冲（insert buffer），自适应哈希索引（adaptive hash index），InnoDB锁信息（lock info），数据字典信息（data dictionary）等。

-- 查看缓冲池大小
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_buffer_pool_size'\G
-- 配置缓冲池实例个数
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_buffer_pool_instances'\G
-- MySQL5.6开始可以通过infomation_schema下变量查看缓冲池
SELECT POOL_ID,POOL_SIZE,FREE_BUFFERS,DATABASE_PAGES 
FROM INNODB_BUFFER_POOL_STATS\G; 

LRU列表

LRU 算法优化：midpoint insertion strategy，每次不从首部插入，而是从midpoint插入，midpoint默认放在5/8处，可由参数控制。同时InnoDB会把midpoint后的表称作 old 列表，之前的表为 new 列表。

-- 查看midpoint位置
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_old_blocks_pct'\G
-- 默认结果为37，代表midpoint在距离页结尾37%(约3/8)处位置

页被放在midpoint后，经过一段时间，将会被认为是热点页，放到 new 列表中，这个时间，同样可以设置

SET GLOBAL innodb_old_blocks_time=1000;

数据库刚启动时，LRU列表为空，所有的页都在Free列表中。当需要时，从Free列表删除并加载到LRU列表，在LRU列表中被LRU算法从 old 列表 刷到 new 列表过程被称为 page made young，而因innodb_old_block_time未能刷进 new 列表情况被称作 page not made young。通过查看InnoDB状态，可以看到LRU列表及Free列表状态和使用情况

SHOW ENGINE INNODB STATUS\G;
-- 注意Buffer pool hit rate参数，不应当小于95
-- 否则很有可能是因全表扫描引发的LRU列表污染问题
-- 该命令现实的并非数据库当前状态，而是数据库过去一段时间内的状态

LRU池一些关键状态也可以使用如下命令查看

SELECT POOL_ID,HIT_RATE,PAGES_MADE_YOUNG,PAGES_NOT_MADE_YOUNG
FROM information_schema.INNODB_BUFFER_POOL_STATS\G;

-- 查看占用空间为1的页
SELECT TABLE_NAME,SPACE,PAGE_NUMBER,PAGE_TYPE
FROM INNODB_BUFFER_PAGE_LRU WHERE SPACE=1;
-- 查看unzip_LRU表中的页
SELECT TABLE_NAME,SPACE,PAGE_NUMBER,COMPRESSED_SIZE
FROM INNODB_BUFFER_PAGE_LUR
WHERE COMPRESSED_SIZE <> 0;

LRU列表中的页被修改后，即称为脏页dirty page，数据库会通过CHECKPOINT机制将脏页刷回磁盘，同时脏页也受Flush列表的管理。但是Flush列表主要是管理将页修改刷回磁盘的操作，并不影响LRU列表管理脏页。Flush列表也可以通过SHOW ENGINE INNODB STATUS查看，或者在INNODB_BUFFER_PAGE_LRU中寻找脏页：

SELECT TABLE_BAME,SPACE,PAGE_NUMBER,PAGE_TYPE
FROM INNODB_BUFFER_PAGE_LRU
WHERE OLDEST_MODIFICATION > 0;

redo log缓冲

重做日志缓冲（redo log buffer）适用于缓冲存放redo log的，一般不需要很大，因为通常每秒都会把用户的redo log往磁盘中的redo log刷新一次，缓冲大小默认8MB（实际查询为1MB），此外，在以下三种情况中，才会把缓冲刷回磁盘：

• Master Thread每秒将重做日志缓冲刷新到重做日志文件
• 每个事务提交时，将重做日志缓冲刷新到重做日志文件
• 重做日志缓冲池小于1/2时，重做日志缓冲刷新到重做日志文件

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_log_buffer_size'\G;

2.4 Checkpoint技术

InnoDB通过日志序列号(Log Sequence Number, LSN)来标记redo日志版本，从而循环使用redo日志，当出现宕机时，数据库恢复若不需要这部分日志，则这部分redo日志姐已经可以被覆盖重用。LSN是一个8字节数字，单位是字节。每个页都有LSN，redo log、Checkpoint也有LSN，可以通过 SHOW ENGINE INNODB STATUS中LOG项查看各项LSN。

Checkpoint分为两种

• sharp checkpoint：关闭数据库时，把所有脏页刷回磁盘
• fuzzy checkpoint：只刷新部分脏页回磁盘

2.5 Master Thread

2.6 InnoDB关键特性

2.7 启动、关闭与恢复