Innodb关键特性

Innodb特性包括:
插入缓冲
两次写
自适应哈希索引
异步IO
刷新相邻页

插入缓冲

使用 Innodb 存储引擎的表数据文件本身就是按照主键组织的一颗 B+Tree,叶子节点存放表的行记录数据,也就是数据页,这种所以方式被称为聚集索引;
Insert Buffer (插入缓冲)

  • 1、并不是内存中缓冲池的一部分,而是物理页的一部分;
  • 2、优化 2 级非唯一索引上插入操作的读 IO;
  • 3、5.5 版本之后改名为 Change Buffer;
    注:为什么时 2 级非唯一索引
    1、自增主键是按照递增的顺序进行插入的,不需要磁盘的随机读取;
    2、唯一索引插入时,要去磁盘查找查找是否唯一,因此时插入缓冲失去作用;

两次写

提高 Innodb 的可靠性,保证数据写入成功

使用场景描述:内存与磁盘是以页的形式进行数据交互的,每一页大小为 16K,当内存向磁盘更新一页数据时,如果只写了 6K 的数据,数据库宕机,剩余的 10K 数据则会丢失,可能会导致数据的不一致性;
double write 工作流程

image.png

double write 共分为两部分,一部分是内存中的 double write buffer,大小为 2MB,另一不部分是磁盘上的共享表空间中的连续 128 个页,大小也是 2MB;

  • 1、当数据缓冲池中的脏页写入磁盘时,首先要复制到内存的 double write buffer 中,并不是一下子刷新到磁盘的数据页中;
  • 2、然后将 double write buffer 的数据分两次写入到磁盘共享表空间中(连续存储,顺序写,性能很高),每次写入 1MB;
  • 3、再讲 double write buffer 中的数据刷新到实际的磁盘数据文件中;

崩溃恢复
如果操作系统在将页写入磁盘的过程中发生崩溃,在恢复过程中,innodb存储引擎可以从共享表空间的doublewrite中找到该页的一个最近的副本,将其复制到表空间文件,再应用redo log,就完成了恢复过程。

自适应哈希索引

Innodb 存储引擎索引的实现是通过 B+Tree 来实现的,B 树索引查找次数和树的高度有关,而哈希在一般的情况下只需要一次就可以找到数据,时间复杂度为 O(1),因此 Innodb 在一些情况下,通过监控索引页的查询,来判断,如果建立哈希索引能够提高查询效率,则会建立哈希索引,此称之为自适应哈希索引;自适应哈希是通过缓冲池的 B+ 树构造的,因此速度很快,并不是对整张表建立哈希;

异步IO

为了提高磁盘的操作性能
当用户发送了一个 IO 请求后,可以立即发送另一个 IO 请求,当全部请求发送完毕后,等待所有的 IO 相应;与同步 IO 不同的就是,不用等待一个 IO 请求响应后再发出另一个 IO 请求;异步 IO 多次请求放在一起排序,如果请求的数据页在一起,就可以一次性读出来,减少 IO 操作,提高速度;

刷新相邻页

当刷新一个脏页时,存储引擎会检测该页所在区的所有页,如果是脏页,则一起刷新,通过 AIO 将多个 IO 合并为一个操作;

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