InnoDB|带你认识什么是MySQL的内存架构和索引说明

InnoDB架构
内存架构

Buffer Pool
主内存的一块区域， InnoDB在表和索引数据被访问的时候缓存它。在专用服务器上，高达80%的物理内存通常分配给buffer pool 。配置项：innodb_buffer_pool_size ，正常推荐设置50%-75%的系统内存
实现为page链表，缓存里很少的数据会使用LRU算法过时掉
Change Buffer
当二级索引page不在buffer pool时，缓存对这些二级索引page的更改。对于buffer的更改，稍后当page被其他读操作加载进buffer pool的时候，会进行合并
在内存中， change buffer占用部分的buffer pool 。在磁盘上， change buffer是系统表空间的一部分，当数据库服务器关闭的时候，索引得更改将在其中进行缓存
Adaptive Hash Index
自适应Hash索引，使InnoDB在具有适当的工作负载和有足够内存的buffer pool组合的系统上，执行起来更像内存中的数据库，而不会牺牲事务特性和可靠性。
根据观察到的搜索模式，使用索引key的前缀建立hash索引。 hash索引是根据需要为经常需要访问的索引page构建的。
如果一个表差不多可以整个放进主内存，那么hash索引通过启用任何元素的直接查找来加快查询，将索引值转换为一种指针。
Log Buffer
持有将要被写入磁盘上的日志文件的内存区域。 log buffer的内容会定期刷写到磁盘。默认16MB 。大的log buffer能让大的事务运行而不需要在事务提交前将redo log数据写到磁盘上。所以如果有事务更新、插入或者删除很多行，增大log buffer能减少磁盘IO

磁盘结构

表 Tables
索引 Indexes
聚簇索引能加快查询，因为索引搜索能直接指向包含行数据的page 。如果表很大，聚簇索引通常能够节省磁盘IO操作
聚簇索引之外的其他所有叫做二级索引。在innodb里，二级索引的每个记录都包含了行的主键列，以及为二级索引指定的列
如果主键key很长，二级索引也会使用更多的空间
InnoDB索引是B-Tree结构，空间索引是R-Tree结构。索引记录存储在B-Tree或R-Tree的叶子page上
表空间 Tablespaces

system表空间
存储change buffer的区域。如果表创建在system表空间而不是file-per-table或general表空间，它也可能存储表和索引数据。
它可以有一个或多个数据文件，默认是单个系统表空间数据文件，名称为ibdata1
File-Per-Table表空间
包含单个InnoDB表的数据和索引，存储在文件系统的单个数据文件里
文件名为：table_name.ibd
General表空间
通过使用CREATE TABLESPACE语法创建的共享InnoDB表空间
和system表空间类似，能够存储多个表的数据的共享表空间
相对于file-per-table表空间，通用表空间有潜在的内存优势。服务器会在表空间的生命周期内将表空间的元数据保留在内存内，多个表在数量更少的通用表空间的占用表空间元数据的内存会更少
Undo表空间
包含undo日志，它是记录的集合，包含了怎么撤销事务对聚簇索引最新的修改的信息
Undo日志默认存储在system表空间，但也可以存储在一个或多个undo表空间里
Temporary表空间
包含Session临时表空间，一个全局临时表空间
session临时表空间存储着用户创建的临时表，以及当innodb配置为磁盘内部临时表存储引擎时优化器创建的内部临时表(从MYSQL8.0.16起磁盘内部临时表使用的存储引擎永远是InnoDB)
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