InnoDB架構
MySQL簡要架構
MySQL整體分爲三層:
(1)客戶端,是各種編程語言的connector;
(2)MySQL服務,內部包含各種組件,實現各種功能;
(3)文件系統,數據存儲與日誌;
其中,MySQL服務內,可以以插件的形式,實現各種存儲引擎。
在InnoDB,MyISAM,Memory…等各種存儲引擎中,InnoDB是使用範圍最廣的。
事務,行鎖,聚集索引,MVCC…衆多特性讓InnoDB備受青睞。
InnoDB簡要架構
InnoDB整體也分爲三層:
(1)內存結構(In-Memory Structure),這一層在MySQL服務進程內;
(2)OS Cache,這一層屬於內核態內存;
(3)磁盤結構(On-Disk Structure),這一層在文件系統上;
這三層的交互有兩類:
(1)通過OS Cache落地數據(上圖中,兩個短箭頭);
(2)直接O_Direct落地數據(長途中,長箭頭);
這是一個性能與一致性折衷的設計。
InnoDB內存結構包含四大核心組件,分別是:
(1)緩衝池(Buffer Pool);
(2)寫緩衝(Change Buffer);
(3)自適應哈希索引(Adaptive Hash Index);
(4)日誌緩衝(Log Buffer);
緩衝池(Buffer Pool)
目的是提升InnoDB性能,加速讀請求,避免每次數據訪問都進行磁盤IO。
畫外音:和系統架構設計中緩存的功能有點像,避免每次訪問數據庫。
這裏面涉及的技術點包括:預讀,局部性原理,LRU,預讀失敗+緩衝池污染,新生代老生代雙鏈LRU…細節參見《緩衝池(buffer pool),徹底懂了!》。
寫緩衝(Change Buffer)
目的是提升InnoDB性能,加速寫請求,避免每次寫入都進行磁盤IO。
畫外音:我C,這個牛逼,寫入居然都可以不進行磁盤IO?
細節參見《寫緩衝(change buffer),徹底懂了!》,這篇文章的細節原理,特別有意思。
自適應哈希索引(Adaptive Hash Index)
目的是提升InnoDB性能,加速讀請求,減少索引查詢的尋路路徑。
這裏面涉及的技術點包括:聚集索引,普通索引,哈希索引…細節參見《InnoDB到底支不支持哈希索引》。
日誌緩衝(Log Buffer)
目的是提升InnoDB性能,極大優化redo日誌性能,並提供了高併發與強一致性的折衷方案。
這裏面涉及的技術點包括:redo log作用,流程,三層架構,隨機寫優化爲順序寫,次次寫優化爲批量寫…細節參見《事務已提交,數據卻丟了,趕緊檢查下LogBuffer》。
InnoDB磁盤結構包含哪些核心組件?
主要包括日誌與表空間,其結構與原理比InnoDB內存結構更加複雜。