Innodb内存结构

 

聚集索引与非聚集索引：

聚集索引：主键，有序，存储顺序与内存一致
非聚集索引：非主键，无序

聚集索引在叶子节点存储的是表中的数据
非聚集索引在叶子节点存储的是主键和索引列
使用非聚集索引查询出数据时，拿到叶子上的主键再去查到想要查找的数据。(拿到主键再查找这个过程叫做回表)

缓冲池： 

缓冲池用于存放各种数据的缓存。Innodb总是将磁盘中的数据（数据库文件）按页（16K）读取到缓冲池，然后按最近最少使用算法（LRU）来保存缓冲池中的数据。如果数据库文件需要修改，总是先修改在缓存池中的页（发生修改后，该页为脏页），然后按一定频率刷新到磁盘中。

insert buffer（插入缓冲）：

使用条件：1.索引是辅助索引；2.索引不是唯一的。
也就是说，主键索引不使用插入缓冲。主键索引是聚集索引，插入是顺序的，执行效率比较高，就不借助缓冲了。
但是，当表中存在辅助索引（非聚集索引，非主键）时，不一定是顺序的了，这时需要离散的访问，插入性能会降低。
所以，对于非聚集索引的插入和更新操作，不是直接插入到索引页中，而是插入到缓冲中，再以一定频率执行插入缓冲和非聚集索引叶子节点的合并操作。
注：由于非主键索引叶子节点存的是主键和当前列值，所以使用非聚集索引查询时，先查辅助索引的那颗树找到对应的主键，再查主键索引的那颗树，会查两次，效率不高。

redo log（重做日志）：

在事务提交的时候，Innodb会先把数据从磁盘中读到内存进行修改，然后把事务日志写到日志缓冲（log buffer），然后再刷新到重做日志文件（redo log file）中进行持久化，然后再定期刷新到磁盘中。
用于在实例故障恢复时，继续那些已经commit但数据尚未完全回写到磁盘的事务。

double write（两次写）：

为防止redo log在写的过程中损坏，我们需要留个备份。若出现故障，先从备份中恢复redo log，再进行数据恢复。

undo log：

记录数据修改前的镜像，用于将未提交的事务回滚到事务开始前的状态。

undo操作：当Innodb存储引擎回滚时，它实际上做的是与之前相关的工作，对于insert操作，Innodb会完成一个delete，对于update，则会执行一个相反的update，将修改前的行放回去。

 自适应哈希索引：

Innodb会监控表上索引的查找频率，若发现建立哈希索引会提升速度，则自动创建哈希索引。不是对整张表建立索引，而是根据访问频率对某些页建立。

事务提交：

事务进行过程中，每次sql语句执行，都会记录undo log和redo log，然后更新数据形成脏页。然后redo log按照时间或空间等条件进行落盘，undo log和脏页按照checkpoint进行落盘，落盘后相应的redo log就可以删除了。此时，事务还未commit，如果发生崩溃，则首先检查checkpoint记录，使用相应的redo log进行数据和undo log的恢复，然后查看undo log的状态发现事务尚未提交，然后就使用undo log进行回滚。事务执行commit操作时，会将本事务相关的所有redo log都进行落盘，只有所有redo log落盘成功，才算commit成功。然后内存中的数据脏页继续按照checkpoint进行落盘。如果此时发生了崩溃，则只使用redo log恢复数据。