mysql innodb體系結構--初級

MySQL innodb體系結構

2015年9月20日星期日 20:00—20:40，我觀看了博森瑞的關於mysql體系結構網路公開課，這次課程簡單介紹了innodb儲存引擎的一些內部結構，只是拋磚引玉，給大家開了頭，更多的內容還需要再學習，這些顯然是不夠的。

                   期待博森瑞的下次網路公開課。

上圖中的parse是查詢分析器元件。

Enterprise management services是管理服務和工具元件

mysql的體系結構包括server層和儲存層。其中server 層包含連線層和sql層。

         下面來看客戶發出一條select語句經過的路徑。

1、一條sql先進記憶體池query cache（在oracle先進library cache，library cache裡面會快取這條sql語句的執行計劃）。在mysql query cache中，先判斷這個sql語句在query cache裡面有沒有快取。如果有快取，那麼還要判斷這條sql有沒有許可權訪問資料庫（mysql.user表判斷，即使用者名稱密碼是否對等），如果有許可權，直接把記憶體中的結果返回給使用者。

2、如果query cache沒有這個sql。那麼這個sql就進入解析器(因為計算機只認識二進位制語言，而不認識select這種文字語言，所以需要mysql的解析器把sql文字語句解析成計算機認識的二進位制語言，即解析數)。

         3、然後這條sql進入預處理環節，用來處理解析器沒有把sql解析好的，預處理再把這樣的sql重新處理一下。

         4、然後sql進入查詢最佳化器，在此環節對sql語句中的join，排序進行最佳化。

         5、然後透過程式的api介面呼叫這條sql。

         6、最後sql進入儲存層，透過儲存引擎到最底層去提取資料，然後把資料返回給使用者。

innodb包含innodb buffer pool，buffer pool是決定資料庫效能的。

purge thread是用來管理undo資料的保留時間的（oracle是預設儲存undo 15分鐘）。

master thead 用來管理子執行緒，提醒子程式什麼時候去工作。

oracle花費74億美元收購Mysql，足以說明mysql的價值。

innodb log buffer就是redo log buffer。

一條sql先到記憶體中找資料，如果記憶體中沒有資料，就需要到磁碟上去找資料。在磁碟上找到資料後，再把資料快取到記憶體中，以便下次直接從記憶體中讀取資料。

資料真正儲存在頁中，當sql找到資料後，再把頁中資料放到記憶體中，頁中的資料進入記憶體中後，就叫 buffer了。簡單的說，資料在磁碟中叫page頁，把頁中資料放到記憶體中，就叫buffer了。記憶體是由一個一個buffer組成的。

記憶體中的buffer是由鏈（即chain）來管理

記憶體命中率：我們希望記憶體緩衝更多的熱資料。

innodb透過邏輯儲存單元（即段、區、頁）來儲存資料。

一個表就是一個段。

一個大段可以由4個區組成，一個區又是由64個連續的頁組成，一個頁是16k。

一張表就是一個段。所以一個區大概是1M（64*16k=1M），一個段大概是4M。

頁是Mysql  innodb儲存引擎 i/o的最小單位。

頁裡包含頁頭，頁中，頁尾。

頁頭包含事務資訊，指標資訊。

把頁資訊對映到記憶體的buffer中。一個buffer包含前後指標的資訊，能夠透過後一個指標去找下一個buffer。所以我們就可以根據連結串列結構把buffer串起來。

innodb是雙向連結串列（即buffer前後都有指標），把buffer串起來。

buffer有三種狀態：

a、  free，從來沒有被用過的buffer；

b、  clean，乾淨的，磁碟上的資料和記憶體buffer中的資料是完全一樣的;

c、  dirty，記憶體buffer中的資料和磁碟資料不一致，即記憶體buffer中的資料還沒來得及刷到磁碟中。

mysql的零碎知識點太多了，但是入門簡單。

 當然，鏈也有三種狀態：

a、  free list（針對free buffer來說）,這種鏈會把從來沒有使用過的buffer給串起來（不過，對於生產中跑起來的資料庫，基本不存在free list了）；

b、  lru list(針對clean buffer來說的)，該鏈是用來串和磁碟資料一樣的buffer。在lru list會把最近最少使用的放在lru連結串列中。我們知道，有的資料經常被訪問，有的資料是很少被訪問。那麼，對於很少被訪問的buffer可以被新進來的buffer資料覆蓋掉。所以，可以用lru list把clean buffer串起來。在lru list上的是clean buffer，這些buffer可以被新buffer資料覆蓋，以迴圈使用記憶體空間。

c、  flush list (針對dirty buffer來說的)， flush list上放的是髒塊，用來告訴哪些buffer該重新整理到磁碟上了。write thread會到flush list上去找哪些buffer該刷到磁碟上了。flush list也分為最近最少被髒的。資料庫會把最近最少使用的髒資料掛到flush list上，等資料庫不繁忙的時候，write thread就會把flush list上的髒塊寫到磁碟上。

以上是三種buffer狀態和三種連結串列狀態。

innodb三大特性也在記憶體池中。

不要小看mysql資料庫。

mysql是單程式多執行緒的資料庫。

段、區、頁（oracle是塊）。