InnoDB存储引擎

InnoDB是一个高性能，高可用，高扩展性的存储引擎。

InnoDB体系架构

InnoDB存储引擎

InnoDB存储引擎有多个内存块，这些内存块组成一个大的内存池。

后台线程

InnoDB是一个多线程的结果，后台有很多线程，负责处理不同的任务：

• Master thread
  负责将缓冲区的数据异步的刷新到磁盘上。
• IO thread
  InnoDB中使用了大量的异步线程来处理I/O；该线程主要负责这些请求的回调处理；
• purge thread
  事务被提交后，所使用的undo日志就不需要了，需要该线程来回收已经使用的undo页；
• page cleaner thread
  将脏页的刷新操作放在单独的该线程中执行；

内存

缓冲池

InnoDB是基于磁盘存储的，其中的记录按照页来管理。由于磁盘速度和CPU速度的差别，需要缓冲池来提高性能。
InnoDB的缓冲池：
缓冲池存储的数据页类型有：

• 数据页
• 索引页
• undo页
• 插入缓冲
• 自适应哈希索引
• 锁信息
• 数据字典信息

缓冲池

缓存页管理

InnoDB的缓存池是一块很大的内存区域；以页的形式来组织，里面存放着各种类型的页；如何对这些页进行管理呢？
数据库中的缓冲池通常通过LRU（最近最少使用）算法来管理；即需要一个LRU的list来存放这些页，最常使用的放在前面，最少使用的放在最后，当容量不够时，先释放最后最少使用的页；页的默认大小是16KB。
对于数据库的索引和数据的扫描操作；有可能会把热点的页置换出去，这样下次访问依然要磁盘读取；这种情况下，对LRU算法做了修改，加入了midpoint的概念；新的页会被先加载到midpoint的位置；然后一个时间阈值后自动的添加到LRU列表头。

改进的算法有点类型JVM里的年轻代和老年代的算法；对象先被分配在年轻代，当轮询过一定的次数后，对象被加载到老年代。

checkpoint机制主要分为两种：

• sharp checkpoint：数据库关闭时，将所有脏页刷回磁盘；
• fuzzy checkpoint：数据库运行时，刷新一部分页回磁盘；

fuzzy checkpoint的时机：
master thread checkpoint
flush_lru_list checkpoint
async/sync flush checkpoint
dirty page too much checkpoint

InnoDB关键特性

• Change Buffer
• Double Write
• 自适应哈希索引
• 异步IO
• 邻居页刷新