Mysql 学习 --- innodb存储引擎

一 MySQL体系结构

□ 连接池组件 □ 管理服务和工具组件

□ SQL接口组件 □ 查询分析器组件

□ 优化器组件 □ 缓冲（Cache）组件

□ 插件式存储引擎 □ 物理文件

1.MySQL数据库区别于其他数据库的最重要的一个特点就是其插件式的表存储引擎。MySQL插件式的存储引擎架构提供了一系列标准的管理和服务支持，这些标准与存储引擎本身无关，可能是每个数据库系统本身都必需的，如SQL分析器和优化器等，而存储引擎是底层物理结构的实现，每个存储引擎开发者可以按照自己的意愿来进行开发。

2.InnoDB存储引擎支持事务，其设计目标主要面向在线事务处理（OLTP）的应用。其特点是行锁设计、支持外键，并支持类似于Oracle的非锁定读，即默认读取操作不会产生锁。从MySQL数据库5.5.8版本开始，InnoDB存储引擎是默认的存储引擎。InnoDB存储引擎将数据放在一个逻辑的表空间中，这个表空间就像黑盒一样由InnoDB存储引擎自身进行管理。从MySQL4.1（包括4.1）版本开始，它可以将每个InnoDB存储引擎的表单独存放到一个独立的ibd文件中。此外，InnoDB存储引擎支持用裸设备（row disk）用来建立其表空间。InnoDB通过使用多版本并发控制（MVCC）来获得高并发性，并且实现了SQL标准的4种隔离级别，默认为REPEATABLE级别。同时，使用一种被称为next-key locking的策略来避免幻读（phantom）现象的产生。除此之外，InnoDB储存引擎还提供了插入缓冲（insert buffer）、二次写（double write）、自适应哈希索引（adaptive hash index）、预读（read ahead）等高性能和高可用的功能。对于表中数据的存储，InnoDB存储引擎采用了聚集（clustered）的方式，因此每张表的存储都是按主键的顺序进行存放。如果没有显式地在表定义时指定主键，InnoDB存储引擎会为每一行生成一个6字节的ROWID，并以此作为主键。InnoDB存储引擎是MySQL数据库最为常用的一种引擎

一 Innodb

简介 -- 从MySQL 5.5版本开始是默认的表存储引擎（之前的版本InnoDB存储引擎仅在Windows下为默认的存储引擎）。该存储引擎是第一个完整支持ACID事务的MySQL存储引擎（BDB是第一个支持事务的MySQL存储引擎，现在已经停止开发），其特点是行锁设计、支持MVCC、支持外键、提供一致性非锁定读，同时被设计用来最有效地利用以及使用内存和CPU。

作者相关 -- Heikki Tuuri（1964年，芬兰赫尔辛基）是InnoDB存储引擎的创始人，和著名的Linux创始人Linus是芬兰赫尔辛基大学校友。在1990年获得赫尔辛基大学的数学逻辑博士学位后，他于1995年成立Innobase Oy公司并担任CEO。同时，在InnoDB存储引擎的开发团队中，有来自中国科技大学的Calvin Sun。而最近又有一个中国人Jimmy Yang也加入了InnoDB存储引擎的核心开发团队，负责全文索引的开发，其之前任职于Sybase数据库公司，负责数据库的相关开发工作。

应用场景 -- InnoDB存储引擎已经被许多大型网站使用，如用户熟知的Google、Yahoo！、Facebook、YouTube、Flickr，在网络游戏领域有《魔兽世界》、《Second Life》、《神兵玄奇》等。我不是MySQL数据库的布道者，也不是InnoDB的鼓吹者，但是我认为当前实施一个新的OLTP项目不使用MySQL InnoDB存储引擎将是多么的愚蠢。从MySQL数据库的官方手册可得知，著名的Internet新闻站点Slashdot.org运行在InnoDB上。Mytrix、Inc.在InnoDB上存储超过1 TB的数据，还有一些其他站点在InnoDB上处理插入/更新操作的速度平均为800次/秒。这些都证明了InnoDB是一个高性能、高可用、高可扩展的存储引擎。

Innodb存储引擎体系架构：采用多线程模型(后台线程) + 内存块 + 磁盘文件

主要功能

□ 维护所有进程/线程需要访问的多个内部数据结构。□ 缓存磁盘上的数据，方便快速地读取，同时在对磁盘文件的数据修改之前在这里缓存。□ 重做日志（redo log）缓冲。……后台线程的主要作用是负责刷新内存池中的数据，保证缓冲池中的内存缓存的是最近的数据。此外将已修改的数据文件刷新到磁盘文件，同时保证在数据库发生异常的情况下InnoDB能恢复到正常运行状态。

多线程模型 ：

Measter Thread ---> 主要负责将缓冲池中的数据异步刷新到磁盘，保证数据的一致性，合并插入缓冲（INSERT BUFFER）。

IO Thread的工作主要是负责这些IO请求的回调（call back）处理(对读写线程进行回调)

在InnoDB存储引擎中大量使用了AIO（Async IO）来处理写IO请求，这样可以极大提高数据库的性能。而IO Thread的工作主要是负责这些IO请求的回调（call back）处理。InnoDB 1.0版本之前共有4个IO Thread，分别是write、read、insert buffer和log IO thread。在Linux平台下，IO Thread的数量不能进行调整，但是在Windows平台下可以通过参数innodb_file_io_threads来增大IO Thread。从InnoDB 1.0.x版本开始，read thread和write thread分别增大到了4个，并且不再使用innodb_file_io_threads参数，而是分别使用innodb_read_io_threads和innodb_write_io_threads参数进行设置

Purge Thread ---> 用于回收undo页

事务被提交后，其所使用的undolog可能不再需要，因此需要PurgeThread来回收已经使用并分配的undo页。在InnoDB 1.1版本之前，purge操作仅在InnoDB存储引擎的Master Thread中完成。而从InnoDB 1.1版本开始，purge操作可以独立到单独的线程中进行，以此来减轻Master Thread的工作，从而提高CPU的使用率以及提升存储引擎的性能。用户可以在MySQL数据库的配置文件中添加如下命令来启用独立的Purge Thread：

配置: [mysqld]

innodb_purge _thread=1

在InnoDB 1.1版本中，即使将innodb_purge_threads设为大于1，InnoDB存储引擎启动时也会将其设为1，并在错误文件中出现如下类似的提示：[插图]从InnoDB 1.2版本开始，InnoDB支持多个Purge Thread，这样做的目的是为了进一步加快undo页的回收。同时由于PurgeThread需要离散地读取undo页，这样也能更进一步利用磁盘的随机读取性能。如用户可以设置4个Purge Thread：

配置：

[mysqld]

innodb_purge _thread=4

Page Cleaner Thread--> 脏页的回收。

内存块:

1. 缓冲池InnoDB存储引擎是基于磁盘存储的，并将其中的记录按照页的方式进行管理。因此可将其视为基于磁盘的数据库系统（Disk-base Database）。在数据库系统中，由于CPU速度与磁盘速度之间的鸿沟，基于磁盘的数据库系统通常使用缓冲池技术来提高数据库的整体性能。