文章目錄

• 緩沖池 Buffer Pool
• 刷臟頁的時機
• • • MySQL定時刷
    • MySQL內存(buffer pool)不足的時候
    • MySQL正常關閉的時候
    • redo log滿了的時候
• 刷臟導致的性能問題
• 控制刷臟頁速度的因素

先了解下前置知識：

緩沖池 Buffer Pool

首先，對于InnoDB存儲引擎來說，數據都是放在磁盤上的，存儲引擎要操作數據，必須先把磁盤里面的數據加載到內存里面才可以操作。
??這里就有個問題，是不是我們需要的數據多大，我們就一次從磁盤加載多少數據到內存呢?比如我要讀6個字節。
??磁盤I/O的讀寫相對于內存的操作來說是很慢的。如果我們需要的數據分散在磁盤的不同的地方，那就意味著會產生很多次的I/O操作。
??所以，無論是操作系統也好，還是存儲引擎也好，都有一個預讀取的概念。也就是說，當磁盤上的一塊數據被讀取的時候，很有可能它附近的位置也會馬上被讀取到，這個就叫做局部性原理。那么這樣，我們干脆每次多讀取一點，而不是用多少讀多少。
??InnoDB設定了一個存儲引擎從磁盤讀取數據到內存的最小的單位，叫做頁。操作系統也有頁的概念。操作系統的頁大小一般是4K，而在InnoDB里面，這個最小的單位默認是16KB大小。如果要修改這個值的大小，需要清空數據重新初始化服務。

舉個例子，你去燒烤店跟老板說，老板，來一個生蠔。他根本不賣，懶得給你烤。老板賣給你生蠔，就是一打一打地賣。
??我們要操作的數據就在這樣的頁里面，數據所在的頁叫數據頁。

這里有一個問題，操作數據的時候，每次都要從磁盤讀取到內存(再返回給Server),有沒有什么辦法可以提高效率?
??還是緩存的思想。把讀取過的數據頁緩存起來。
??InnoDB設計了一個內存的緩沖區。讀取數據的時候，先判斷是不是在這個內存區域里面，如果是，就直接讀取，然后操作，不用再次從磁盤加載。如果不是，讀取后就寫到這個內存的緩沖區。
??這個內存區域有個專屬的名字，叫 Buffer Pool。
??修改數據的時候，也是先寫入到 buffer pool，而不是直接寫到磁盤。當數據在緩存中，也就是內存的數據頁和磁盤數據不一致的時候，我們把它叫做臟頁。那臟頁什么時候才同步到磁盤呢?
??InnoDB里面有專門的后臺線程把Buffer Pool的數據寫入到磁盤，每隔一段時間就一次性地把多個修改寫入磁盤，這個動作就叫做刷臟。

刷臟頁的時機

MySQL定時刷

MySQL會在自認為系統“空閑”的時候或者當系統更新很頻繁，redo log很快就寫滿的情況下，合理的定時進行刷臟

MySQL內存(buffer pool)不足的時候

當需要將數據頁讀到內存中時，發現內存不夠了，就需要淘汰掉內存中最不經常使用的數據頁，空出內存給別的數據頁使用，如果淘汰的是“臟頁”，就要先把臟頁寫到磁盤中。

MySQL正常關閉的時候

如果關閉的時候不刷臟，啟動的時候就需要去讀redo log然后同步數據到磁盤，這樣啟動速度會變慢。

redo log滿了的時候

redo log寫滿的時候，整個系統就不能再接收更新了，所有的更新必須都阻塞住。這種情況要盡量避免。

刷臟導致的性能問題

一個查詢要淘汰的臟頁個數太多，會導致查詢的相應時間明顯變長
日志寫滿，更新全部讀，寫性能跌為0，這種情況對敏感業務來說，是不能接受的

因此InnoDB要控制臟頁比例，來盡量避免這兩種情況

需要正確告訴InnoDB所在主機的IO能力，這樣InnoDB才能知道需要全力刷臟頁的時候，可以刷多快。
可以通innodb_io_capacity參數來控制InnoDB的刷盤能力，這個值建議設置成磁盤的IOPS，通過fio工具可以測試出磁盤的IOPS，命令如下：

fio -filename=$filename -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -ioengine=psync -bs=16k -size=500M -numjobs=10 -runtime=10 -group_reporting -name=mytest

innodb_io_capacity的默認值為200，正確配置innodb_io_capacity可以發揮機器的性能，錯誤配置也會導致性能問題，比如使用SSD的硬盤就可以將這個值配大些，但是也不能配置過大，配置過大會導致InnoDB把磁盤的能力全用來刷臟頁了，不能服務用戶請求。

控制刷臟頁速度的因素

如果刷臟頁慢，會導致內存臟頁太多，其次是redo log寫滿（因為臟頁還沒有同步到磁盤，redo log就不能覆寫）。
InnoDB的刷盤速度就通過臟頁比例和redo log寫盤速度來控制的.

為了減少刷臟給業務帶來的影響，要合理的設置innodb_io_capacity的值，并且平時要多關注臟頁比例，不要讓它經常解決75%。

--臟頁比例計算： select VARIABLE_VALUE into @a from performance_schema.global_status where VARIABLE_NAME = 'Innodb_buffer_pool_pages_dirty'; select VARIABLE_VALUE into @b from performance_schema.global_status where VARIABLE_NAME = 'Innodb_buffer_pool_pages_total'; select @a/@b;

連帶機制

一旦一個查詢請求需要在執行過程中刷掉一個臟頁時，這個查詢就可能要比平時慢了，MySQL中的一個機制可能會讓查詢更慢。
在準備刷一個臟頁的時候，如果這個數據頁旁邊的數據頁剛好是臟頁，就會把這個“鄰居”也帶著一起刷掉，并且這個邏輯會繼續蔓延。
通過innodb_flush_neighbors可以控制這個行為，值為1的時候會有上述的連帶機制，MySQL8.0以下默認為1。

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建議：

當使用的是機械硬盤時，建議開啟，這樣可以減少很多的隨機IO
當使用的是固態硬盤這類IOPS比較高的設備時，建議關閉，因為這個時候IOPS往往不是瓶頸，這樣可以減少SQL的響應時間

總結

以上是生活随笔為你收集整理的MySQL的刷脏机制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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