MySQL逻辑架构（2）

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 数据库缓冲池(buffer pool)

InnoDB 存储引擎是以页为单位来管理存储空间的，我们进行的增删改查操作其实本质上都是在访问页 面（包括读页面、写页面、创建新页面等操作）。而磁盘 I/O 需要消耗的时间很多，而在内存中进行操 作，效率则会高很多，为了能让数据表或者索引中的数据随时被我们所用，DBMS 会申请 占用内存来作为 数据缓冲池 ，在真正访问页面之前，需要把在磁盘上的页缓存到内存中的 Buffer Pool 之后才可以访 问。

这样做的好处是可以让磁盘活动最小化，从而 减少与磁盘直接进行 I/O 的时间 。要知道，这种策略对提 升 SQL 语句的查询性能来说至关重要。如果索引的数据在缓冲池里，那么访问的成本就会降低很多。

3.1 缓冲池 vs 查询缓存

缓冲池和查询缓存是一个东西吗？不是。

1. 缓冲池（Buffer Pool）

首先我们需要了解在 InnoDB 存储引擎中，缓冲池都包括了哪些。 在 InnoDB 存储引擎中有一部分数据会放到内存中，缓冲池则占了这部分内存的大部分，它用来存储各种 数据的缓存，如下图所示：

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从图中，你能看到 InnoDB 缓冲池包括了数据页、索引页、插入缓冲、锁信息、自适应 Hash 和数据字典 信息等。

缓存池的重要性： 缓存原则：

“ 位置 * 频次 ”这个原则，可以帮我们对 I/O 访问效率进行优化。 首先，位置决定效率，提供缓冲池就是为了在内存中可以直接访问数据。 其次，频次决定优先级顺序。因为缓冲池的大小是有限的，比如磁盘有 200G，但是内存只有 16G，缓冲 池大小只有 1G，就无法将所有数据都加载到缓冲池里，这时就涉及到优先级顺序，会 优先对使用频次高 的热数据进行加载 。

缓冲池的预读特性：

2. 查询缓存

那么什么是查询缓存呢？ 查询缓存是提前把 查询结果缓存 起来，这样下次不需要执行就可以直接拿到结果。需要说明的是，在MySQL 中的查询缓存，不是缓存查询计划，而是查询对应的结果。因为命中条件苛刻，而且只要数据表 发生变化，查询缓存就会失效，因此命中率低。

3.2 缓冲池如何读取数据

缓冲池管理器会尽量将经常使用的数据保存起来，在数据库进行页面读操作的时候，首先会判断该页面 是否在缓冲池中，如果存在就直接读取，如果不存在，就会通过内存或磁盘将页面存放到缓冲池中再进 行读取。 缓存在数据库中的结构和作用如下图所示：

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3.3 查看/设置缓冲池的大小

如果你使用的是 InnoDB 存储引擎，可以通过查看 innodb_buffer_pool_size 变量来查看缓冲池的大 小。命令如下

show variables like 'innodb_buffer_pool_size';

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你能看到此时 InnoDB 的缓冲池大小只有 134217728/1024/1024=128MB。我们可以修改缓冲池大小，比如 改为256MB，方法如下： 

set global innodb_buffer_pool_size = 268435456;

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3.4 多个Buffer Pool实例 

innodb_buffer_pool_instances = 2

这样就表明我们要创建2个 Buffer Pool 实例。 我们看下如何查看缓冲池的个数，使用命令：

show variables like 'innodb_buffer_pool_instances'

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那每个 Buffer Pool 实例实际占多少内存空间呢？

其实使用这个公式算出来的： 也就是总共的大小除以实例的个数，

innodb_buffer_pool_size/innodb_buffer_pool_instances

结果就是每个 Buffer Pool 实例占用的大小。  

3.5 引申问题

Buffer Pool是MySQL内存结构中十分核心的一个组成，你可以先把它想象成一个黑盒子。

黑盒下的更新数据流程

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我更新到一半突然发生错误了，想要回滚到更新之前的版本，该怎么办？连数据持久化的保证、事务回 滚都做不到还谈什么崩溃恢复？ 答案：Redo Log & Undo Log

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