Mysql内存组件Buffer-Pool分析(1)

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为什么需要buffer-pool

bufferPool是Mysql数据库的一个内存组件里面缓存了真实的数据,当我们要对数据进行增删改查的时候就需要先在BufferPool进行操作。其实bufferPool的存在就是为了加速Mysql处理性能的。

buffer-pool内部结构

bufferPool需要将数据加载进来的,必然需要从磁盘文件中进行加载。大家知道我们平时查询数据库时都是哪个表的哪几行数据需要哪些字段。 mysql磁盘文件中也是这么存储数据的吗? 不是的! mysql抽象了一个数据页在一个数据页中存储了多行数据。当我们需要修改数据时就需要将这个数据页加载到BufferPool中。

默认情况下数据页的大小为16k,而bufferPool的大小为128MB我们可以根据innodb_buffer_pool_size 指定具体的大小。当数据加载到bufferpool中就会有一个缓存页和数据也对应其缓存页大小也是16k。但是当数据页的数据加载进来我们与缓存页对应还需要有一个描述数据,每一个缓存页对应一个描述信息。 所以当你设置innodb_buffer_pool_size 为128MB 时真实Buffer_pool的大小其实会有130MB 因为每个缓存页的描述信息会有缓存页的5%左右。

当mysql启动的时候就会根据你设定大小申请内存。然后按照16k一个的缓存页去划分如上图,当然还有描述数据。那面现在有一个问题我们怎么知道缓存页是否是空闲的?

free链表

free是一个双向连表,在这个链表里每一个节点存储的就是一个缓存页的描述数据。当你的数据库刚刚启动什么数据都没有,你划分的所有缓存页的描述数据都会放进free链表中。换句话说所有空闲的缓存页的描述数据都会放在Free链表中。Free链表里有一个基础节点持有开始、结束节点的引用,里面还有一个count表示有多少个空闲的缓存页。

如何读取数据到缓存页

现在我们需要读取吃饭数据的时候就从Free链表中取一个节点,找到对应的缓存页将数据读取进去。描述数据存储表空间之内的信息。数据读取完成就可以将这个节点从链表中删除。我们现在还有一个问题就是我们怎么知道某个数据也有没有被缓存,所以我们还需要一个哈希表结构来判断,使用表空间号+数据也号 作为key 缓存页地址作为value。 当你要使用一个数据页的时候就可以通过key去hash里查找。找到了使用找不到重新加载进来。

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