InnoDB Insert Buffer(插入缓冲)
InnoDB Insert Buffer(插入缓冲)
每个存储存储引擎自身都有自己的特性(决定性能以及更高可靠性),而InnoDB的关键特性有:
- 插入缓冲(Insert Buffer)--》Change Buffer
- 两次写(Double Write)
- 自适应哈希索引(Adaptive Hash Page)
- 异步IO(Async IO)
- 刷新邻接页(Flush Neighbor Page)
今天主要聊一下插入缓冲(Insert Buffer)在InnoDB存储引擎中的作用。
Insert Buffer其实是一种重要的数据变更日志,在MySQL5.1 之前称为Insert Buffer, 优化2级非唯一索引上插入操作的读IO,在MySQL5.5之后改名为Change Buffer, 功能也扩展为2级非唯一索引上的插入、删除、更新、purge的读IO优化。也就是说Change buffer的主要目的是将对二级索引的数据操作缓存下来,以此减少二级索引的随机IO,并达到操作合并的效果。值得提的一点是,Change Buffer也是物理页的组成部分。
struct ibuf_struct{ ulint size; //当前ibuf btree 页面数 ulint max_size; //ibuf最大页面数 ulint seg_size; //所属段的页面数 ibool empty; //是否为空 ulint free_list_len; //空闲链表长度 ulint height; //树高度 dict_index_t* index; //ibuf索引 ulint n_merges; //合并的页面数 ulint n_merged_ops[IBUF_OP_COUNT]; //各种操作合并的页面数 ulint n_discarded_ops[IBUF_OP_COUNT]; //放弃的操作涉及的页面数 };
从上述的结构体可以得知,Ibuf实际上也是一棵B+树索引,它与innodb中其他的b+树有着完全一样的结构。Ibuf树中的记录其实就是包含了记录本身,还有记录所在页面号的信息。
值得注意的点是,ibuf只适用于 non-unique secondary indexes 也就是说只能用在非唯一的索引上,原因如下:
1. primary key 是按照递增的顺序进行插入的,异常插入聚族索引一般也顺序的,非随机IO
2. 写唯一索引要检查记录是不是存在,所以在修改唯一索引之前,必须把修改的记录相关的索引页读出来才知道是不是唯一、这样ibuf就没意义了,要读出来(随机IO)所以只对非唯一索引有意义。
ibuf可以对三种类型的操作进行缓存:INSERT、DELETE-MARK 、DELETE操作,前两种对应用户线程操作,第三种则由purge操作触发。
用户可以通过参数innodb_change_buffering来控制缓存何种操作:
static const char* innobase_change_buffering_values[IBUF_USE_COUNT] = { "none", /* IBUF_USE_NONE */ "inserts", /* IBUF_USE_INSERT */ "deletes", /* IBUF_USE_DELETE_MARK */ "changes", /* IBUF_USE_INSERT_DELETE_MARK */ "purges", /* IBUF_USE_DELETE */ "all" /* IBUF_USE_ALL */ };
ibuf默认值为all,表示缓存所有操作。注意由于在二级索引上的更新操作总是先delete-mark,再insert新记录,因此update会产生两条ibuf entry。
因此delete buffer对应update操作的第一个过程,即将记录标记为删除。purge buffer对应update操作的第二个过程,即将记录真正的删除。同时InnoDB存储引擎提供了参数innodb_change_buffering,用来开启各种buffer选项。该参数的可选值为:inserts、deletes、purges、changes、all、none。inserts、deletes、purges就是前面讨论过的三种情况。changes表示启用inserts和deletes,all表示启用所有,none表示都不启用。