InnoDB存储结构

1.3.2 InnoDB存储结构 

从MySQL 5.5版本开始默认使用InnoDB作为引擎，它擅长处理事务，具有自动崩溃恢复的特性。下面是官方的InnoDB引擎架构图，主要分为内存结构和磁盘结构两大部分

1.3.2.1 InnoDB内存结构（包含四大组件）

内存结构主要包括buffer Pool, Change Buffer, Adaptive Hash Index和log buffer四大组件

1.3.2.1.1 Buffer Pool(缓冲池)

简称BP,BP以Page页为单位，默认大小16K,底层采用了链表数据结构管理Page，在InnoDB访问记录和索引时会在Page页中缓存，以后使用可以减少磁盘IO操作，提升效率

   page管理机制可以分为三种类型  a. free page(空闲)  b. clean page（被使用page） c. dirty  page(dirty page)

1.3.2.1.2 Change Buffer(写缓存区)

简称CB, 在进行DML(增删改) 操作时，如果BP没有其相应的Page数据，并不会立刻将磁盘页加载到缓冲池，而是在CB记录缓冲变更，等未来数据被读取时，再将数据合并恢复到BP中

changeBuffer占用bufferPool空间，默认占25%，最大允许占50%，当更新一条记录时，该记录在bufferPool存在，直接在BufferPool修改，一次内存操作，如果该记录在bufferPool不存在(没有命中)，会直接在ChangeBuffer进行一次内存操作，不用再去磁盘查询数据，避免一次磁盘，当下次查询记录时，会先进行磁盘读取，然后再从channgeBuffer中读取信息合并，最终载入BufferPool中

写入缓冲区，仅使用于非唯一普通索引页，为什么？

如果在索引设置唯一性，在进行修改时，InnoDB必须要做唯一性效验，因此必须查询磁盘，做一次IO操作，会直接将记录查询到BufferPool中，然后在缓冲池修改，不会在ChangeBuffer操作

1.3.2.1.3 Adaptive Hash Index(自适应哈希索引)

用于优化对BP数据的查询，InnoDB存储引擎会监控对表索引的查找，如果观察到建立哈希索引可以带来速度的提升，则建立哈希索引，所以称之为自适应InnoDB存储引擎会自动根据访问的频率和模式来为某些页建立hash索引

1.3.2.1.4 log buffer(日志缓存区)

日志缓冲区，用来保存要写入磁盘上log文件（Redo/Undo）的数据，日志缓冲区的内容定期刷新到磁盘Log文件中,日志缓冲区满时会自动将其刷新到磁盘，当遇到BLOB或多行更新的大事务操作时，增加日志缓冲区可以节省磁盘I/O

LogBuffffer主要是用于记录InnoDB引擎日志，在DML操作时会产生Redo和Undo日志。

LogBuffffer空间满了，会自动写入磁盘。可以通过将innodb_log_buffffer_size参数调大，减少磁盘IO频率

innodb_flflush_log_at_trx_commit参数控制日志刷新行为，默认为1

0:  每隔1秒写日志文件和刷盘操作（写日志文件LogBuffffer-->OS cache，刷盘OS  cache-->磁盘文件），最多丢失1秒数据

1：事务提交，立刻写日志文件和刷盘，数据不丢失，但是会频繁IO操作

2：事务提交，立刻写日志文件，每隔1秒钟进行刷盘操作

1.3.2 InnoDB磁盘结构

InnoDB磁盘主要包含Tablespaces，InnoDB Data Dictionary，Doublewrite Buffffer、Redo Log 和Undo Logs。