innodb架构图

5.5以上默认innodb，最大特性是支持事务。
innodb架构主要由两部分组成：in-memory & on-disk，即内存结构和磁盘结构。这里单独介绍一下内存结构。

架构图：

innodb内存结构

1.innodb内存结构由哪几部分组成？各自作用是什么？

由buffer pool（含buffer pool主要部分、change buffer、adaptive hash index）、log buffer。

• buffer pool：缓冲池，缓存表和索引数据，减少磁盘io。innodb_buffer_pool_size也是最核心的参数。

• change buffer：占用buffer pool一块区域，属于写缓冲区，针对二级索引(辅助索引)页变更的优化措施，5.5之前叫insert buffer(插入缓冲)。在后续通过其他读操作将这些页加载到缓冲池时被合并。innodb_change_buffer_max_size控制了占buffer pool的比例，默认是25，即占25%，最大是50。

• adaptive hash index：无法手动创建自适应哈希索引，只能由innodb自动创建。如果innodb发现了通过B+树检索数据效率低且建立自适应哈希索引能优化的话，则会在buffer pool开辟一块区域建立自适应哈希索引。

• log buffer：日志缓冲区，缓存将要落盘log文件(包括redo和undo)的数据，log buffer的内容会定期刷新到磁盘的log文件中。定期刷新的机制使得磁盘io次数变少，提高性能。一般log buffer满了会刷一次，或有大事务也会较频繁写入。可适当的调整innodb_log_buffer_size大小以优化，默认128M。

参考架构图左半部分。

2.什么是buffer pool？

缓冲池，缓存表和索引的数据，目的是减少磁盘io。

由两部分组成：

• 缓存页(page)
  innodb以页为单位，对数据进行划分。以页作为磁盘和内存交互的基本单位，默认大小16KB。
  在MySQL启动的时候会按配置申请一块连续的内存区域，会按照页大小将buffer pool内存区划分为一个一个的数据页。
  包括：数据页、索引页、undo页、插入缓存页、自适应哈希索引、锁信息。

• 控制块
  存储缓存页的描述信息：对应缓存页的表空间信息、对应缓存页在buffer pool的地址信息、页编号。
  一个缓存页对应一个控制块，是一一对应的关系。

buffer pool默认大小128M，
page默认16K，
控制块一般为页的5%，约800字节。

当我们查询一条数据的时候，会将这条数据所在页从磁盘加载到buffer pool

innodb是如何判断一个页已经在buffer pool中缓存的？
在MySQL中有一个hash表的数据结构，是一个k-v形式，它使用表空间号+当前数据页编号作为一个key，value是缓存页对应的控制块。当我们需要访问某个页的数据时，先从hash表中根据表空间号+数据页编号判断是否有对应的缓存页。如果有，则直接使用；如果没有，则从free链表中选出一个空闲的缓存页