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| 本文来自于csdn，本文主要介绍了mysql-innodb中的插入缓冲，自适应哈希索引，提高磁盘性能的异步IO方式等相关知识，希望能对您有所帮助。 |
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一、insert buffer
1.插入缓冲（insert buffer）：数据页一样，是物理页的一个组成部分，其数据结构是一棵B+树，存放在ibdata1（共享表空间）中。
注：并不是所有的主键插入都是顺序的，若主键是UUID，则插入和辅助索引一样，同样是随机的
对于非聚集索引的插入或更新操作，不是每一次直接插入到索引页中，而是先判断插入的非聚集索引页是否在缓冲池中，若在，则直接插入；若不在，则先放入一个insert
buffer对象中，然后再以一定频率和情况进行insert buffer和辅助索引页子节点的merger(合并)操作。
使用insert buffer的条件：
索引是辅助索引；
索引不是唯一的。
2.change buffer
对于insert buffer的升级，可以对DML操作—insert、delete、update都进行缓冲，change
buffer使用的对象是非唯一的辅助索引，可以通过innodb_change_buffer_max_size来控制
change buffer最大使用内存的数量，默认值为25即最多使用1/4的缓冲池内存空间，该参数最大有效值为50
3.insert buffer的内部实现
insert buffer 数据结构是一棵B+树且全局只有一棵，负责对所有的表的辅助索引进行insert
buffer，存放在共享表空间中（ibdata1中）。试图通过独立表空间ibd文件恢复表中数据中，会导致check
table失败。（由于表的辅助索引中的数据可能还在insert buffer中，所以通过ibd文件恢复后，还需要进行repair
table来重建表上所有的辅助索引）
insert buffer由叶节点和非叶节点（search key 键值）组成。
非叶节点的search key如图：
说明：space （占用4字节）表示待插入记录所在表的表空间ID（每张表都有一个唯一的space
id）；market（占用1字节）用来兼容老版本insert buffer；offse（占用4字节）t表示页所在的偏移量。
过程：当辅助索引要插入到页时，如果这个页不在缓冲池中，那么innodb会先构造一个search key，接下来查询insert
buffer这棵B+树，然后将这条记录插入到insert buffer B+树的叶节点中
insert buffer 叶节点如图：
说明：前三个字段和非叶节点中的含义相同，metadata（占用4字节）存储内容如图：
IBUF_REC_OFFSET_COUNT（2字节的整数）:用来排序每个记录进入insert buffer的顺序
insert buffer bitmap：标记每个辅助索引页的可用空间，保证每次merge insert
buffer页必须成功（启用insert buffer索引后，辅助索引页中的记录可能被插入到insert
bufferB+树中）
每个辅助索引页在insert buffer bitmap页中占用4位，由三个部分组成：
4.merge insert buffer
merge insert buffer的操作可能发生的情况：
辅助索引页被读取到缓冲池中（检查insert buffer bitmap页，确认该辅助索引页是否有记录存放与insert
buffer B+树种，若有，则将insert buffer B+树中该页的记录插入到该辅助索引页中。对该页多次的记录操作通过一次合并到原有的辅助索引页，因此提高了性能）
insert buffer bitmap页追踪到该辅助索引页已无可用空间时（当插入辅助索引记录时检测到插入记录后可用空间小于1/32页，则会强制执行一个合并操作，即强制读取辅助索引页）
master thread（每秒或每10秒进行一次合并操作（但合并的数量不一样，由innodb_io_capacity的百分比决定），）
二、两次写
insert buffer 给innodb带来了性能上的提升，doublewrite给innodb存储引擎带来了数据页的可靠。
部分失效：当发生数据库宕机时，innodb存储引擎正在写某个页的一部分，如一个页只写了前4kb，之后就发生了宕机
doublewrite的组成：
内存中的doublewrite buffer，大小为2MB
物理磁盘上共享空间中连续的128个页，即2个区，大小为2MB
说明：通过show global status like 'innodb_dblwr%'查看doublewrite的运行情况
说明：用户若需要统计数据库在生产环境中写入的量，可以通过innodb_dblwr_pages_written进行统计。
参数skip_innodb_doublewrite可以禁止使用doublewrite功能
三、自适应哈希索引
哈希一般情况下一把仅需一次查找就能定位数据，而B+树的查找次数取决于B+树的高度
自适应哈希索引（AHI）：innodb存储引擎会监控对表上各索引页的查询，如果建立哈希索引可以提升速度，则建立哈希索引（通过缓冲池的B+树页构造而来，建造速度快且不需要对整张表构造哈希索引。根据访问的频率和模式自动为某些热点页建立哈希索引）
注：AHI对页的连续访问模式必须是一样的，只能搜索等值的查询
通过show engine innodb status可以查看AHI的使用状况
说明：通过hash searches/s:non-hash searches/s可以大概了解使用哈希索引的效率
通过innodb_adaptive_hash_index参数可以禁用此特性，默认是开启
四、异步IO
数据库系统采用异步IO（Async IO）的方式来处理磁盘操作来提高磁盘性能
AIO：用户可以发出一个IO请求后立即再发出另一个IO请求，当全部IO请求发送完毕后，等所有IO操作完成（优势：可以进行IO
merge操作，即将多个IO合并为1个IO，提高了IOPS性能）
native AIO：内核级别的AIO支持
通过innodb_use_native_aio参数可以查看是否启动native
AIO，默认为on
说明：脏页的刷新（即磁盘的写入操作），read ahead都是通过AIO完成的
五、刷新邻进页（flush neighbor page）
工作原理：当刷新一个脏页时，innodb会检测该页所在区的所有页，如果是脏页，则一起刷新
通过innodb_flush_neighbors参数可以控制是否启动该特性，建议传统机械硬盘建议启用该特性，对于固态硬盘将该参数设置为0，即关闭此特性
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