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InnoDB存储引擎--Innodb Buffer Pool(缓存池)

Innodb Buffer Pool的概念

InnoDB的Buffer Pool主要用于缓存用户表和索引数据的数据页面。它是一块连续的内存，通过一定的算法对这块缓存做有效的管理。官方文档建议，如果此台服务器为MySQL专用数据库服务器，一般可以指定为物理内存的80%给予InnoDB Buffer Pool缓冲区。(官方推荐)

为了提高大量读操作的效率，InnoDB Buffer Pool按照页的访问方式(Page=16KB)从数据文件中读取到buffer pool中，然后从内存条取相应大小的内存容量做映射，来保证多行的数据读取。

InnoDB Buffer Pool的缓存管理，是通过继承一个链表页(Linked list of pages)来实现的。对于不经常访问的数据会被刷出缓存区。运用的算法是LRU。

Innodb Buffer Pool的架构图

InnoDB存储引擎

Innodb存储引擎 IO操作的架构图(补充)

InnoDB存储引擎

Innodb Buffer Pool的内存划分

内存计算 mysql使用总内存 = global_buffers + thread_buffers

All thread buffer(会话/线程级内存分配总和) = max_threads(当前活跃连接数) * ( read_buffer_size -- 顺序读缓冲，提高顺序读效率 +read_rnd_buffer_size -- 随机读缓冲，提高随机读效率 +sort_buffer_size -- 排序缓冲，提高排序效率 +join_buffer_size -- 表连接缓冲，提高表连接效率 +thread_stack -- 线程堆栈，暂时寄存SQL语句/存储过程 +thread_cache_size -- 线程缓存，降低多次反复打开线程开销 +binlog_cache_size -- 每个线程单独一个,用于缓存binlog日志） global buffer(SGA, 全局内存分配总和) = innodb_buffer_pool_size -- InnoDB高速缓冲，行数据、索引缓冲，以及事务锁、自适应哈希等 +innodb_additional_mem_pool_size -- InnoDB数据字典额外内存，缓存所有表数据字典(在MySQL5.7.4之后，已经丢弃了) +innodb_log_buffer_size -- InnoDB REDO日志缓冲，提高REDO日志写入效率 +key_buffer_size -- MyISAM表索引高速缓冲，提高MyISAM表索引读写效率 +query_cache_size -- 查询高速缓存，缓存查询结果，提高反复查询返回效率(在MySQL5.7.4之后，已经 +tmp_table_size 丢弃了)

实践操作

假设手头有一台8GB的服务器。 MySQL线程独享的内存就是=200×(2+2+2+2+4)= 2.3GB 其中max_threads=100 read_buffer_size=2m read_rnd_buffer_size =2m join_buffer_size=2m sort_buffer_size=2m thread_stack=128k thread_cache_size=128k binlog_cache_size =4m
MyISAM的key_buffer_size 给予1GB innodb_log_buffer_size 给予32MB 系统的需要的内存给予1GB 那么，给予InnoDB buffer pool= 8-2.3-1-1 = 3.5GB左右。这个计算只是想说明内存的使用量不要一次给予太满。适当留有空间。

我们在根据一些状态值Innodb_buffer_pool_bytes_data和Innodb_buffer_pool_pages_data,Innodb_buffer_pool_pages_total来计算buffer pool的使用状况。

mysql> show status like 'innodb_buffer_pool%';
+---------------------------------------+--------------------------------------------------+
| Variable_name                         | Value                                            |
+---------------------------------------+--------------------------------------------------+
| Innodb_buffer_pool_dump_status        | Dumping of buffer pool not started               |
| Innodb_buffer_pool_load_status        | Buffer pool(s) load completed at 180615 11:52:38 |
| Innodb_buffer_pool_resize_status      |                                                  |
| Innodb_buffer_pool_pages_data         | 122786                                           |
| Innodb_buffer_pool_bytes_data         | 2011725824                                       |
| Innodb_buffer_pool_pages_dirty        | 2598                                             |
| Innodb_buffer_pool_bytes_dirty        | 42565632                                         |
| Innodb_buffer_pool_pages_flushed      | 1308659                                          |
| Innodb_buffer_pool_pages_free         | 8131                                             |
| Innodb_buffer_pool_pages_misc         | 155                                              |
| Innodb_buffer_pool_pages_total        | 131072                                           |
| Innodb_buffer_pool_read_ahead_rnd     | 0                                                |
| Innodb_buffer_pool_read_ahead         | 0                                                |
| Innodb_buffer_pool_read_ahead_evicted | 0                                                |
| Innodb_buffer_pool_read_requests      | 209287578                                        |
| Innodb_buffer_pool_reads              | 2630                                             |
| Innodb_buffer_pool_wait_free          | 0                                                |
| Innodb_buffer_pool_write_requests     | 62241578                                         |
+---------------------------------------+--------------------------------------------------+
18 rows in set (0.00 sec)

Innodb_buffer_pool_bytes_data/Innodb_buffer_pool_pages_data=16384B=16KB 可以验证官方文档给予的一个page为16KB。 Innodb_buffer_pool_pages_total =(Innodb_buffer_pool_pages_misc +Innodb_buffer_pool_pages_free+Innodb_buffer_pool_bytes_data) 验证：131072=122786+8131+155，可以看到哪些页数free状态，哪些页是有数据的，哪些页是用于管理的。 Innodb_buffer_pool_bytes_data/ Innodb_buffer_pool_pages_total =122786/131072=93.67%，可以看出有96%的页面缓存在buffer pool page中。

InnoDB log buffer size的参数对应的一些状态变量如下:

mysql> show status like 'innodb_log%';
+---------------------------+----------+
| Variable_name             | Value    |
+---------------------------+----------+
| Innodb_log_waits          | 0        |
| Innodb_log_write_requests | 60021944 |
| Innodb_log_writes         | 58181467 |