13 从磁盘读取数据页到Buffer Pool的时候，free链表有什么用？

1.数据库启动的时候，是如何初始化Buffer Pool的？

数据库一启动就会按照你设置的Buffer Pool的大小，在操作系统里分配一块内存区域，作为Buffer Pool内存区域

当内存区域申请完毕之后，数据库就会按照默认的缓存页16kB的大小以及对应的800个字节左右的描述数据的大小，在Buffer Pool里划分出来一个一个的缓存页和对应的描述数据

 

 

 只不过现在的缓存页是空的，当我们进行数据库的增删改查时，才会把对应的页从磁盘文件里读取出来，放到Buffer Pool中缓存页中。

2.我们怎么知道哪些缓存页是空闲的？

默认情况下，数据页和缓存页是一一对应的，都是16kb，一个数据页对应一个缓存页

所以我们必须知道哪些缓存页是空闲的，所以数据库会为Buffer Pool 设计一个free 链表，他是一个双向的链表，每个链表里存的是空闲的缓存页的描述数据块的地址，也就是说只要你一个缓存页是空闲的，这个空闲的缓存页的描述数据块的地址就会存在free链表里，刚开始数据都是空的，描述数据块的地址都会被存放在free链表中

3.如何将磁盘上的数据页读取到Buffer Pool 的缓存页中？

首先从free链表获取一个描述数据块。然后就可以获取到对应的这个描述数据块的缓存页

 

 接着我们就可以把磁盘上的数据页读取到对应的缓存里去，同时把相关的一些描述数据写入到缓存页的描述数据里，比如这个数据页所属的表空间之类的信息，最后把那个描述数据块从free链表去除　　

4.你怎么知道数据页有没有被缓存？

我们在执行增删改查的时候，如果没有被缓存，就走上边的逻辑，先从free链表中找到一个空闲的缓存页，从磁盘读取数据页写入缓存页，写入描述数据，从free链表中移除这个描述数据块

数据库其实还有一个哈希表数据结构，他会用表空间号+数据页号，作为一个key，然后缓存页地址作为value。

当你要使用一个数据页的时候，通过“表空间号+数据页”作为key去哈希表去查一下，查到就说明数据页已经被缓存了，查不到就去读取数据页