緩存的重要性

我們只需要訪問一個頁的一條記錄，那也需要先把整個頁的數據加載到內存中。將整個頁加載到內存中后就可以進行讀寫訪問了，在進行完讀寫訪問之后并不著急把該頁對應的內存空間釋放掉，而是將其緩存起來，這樣將來有請求再次訪問該頁面時，就可以省去磁盤IO的開銷了。這樣能夠大大的增加效率。

InnoDB的Buffer Pool

Buffer Pool的概念

設計InnoDB的大叔為了緩存磁盤中的頁，在MySQL服務器啟動的時候就向操作系統申請了一片連續的內存，他們給這片內存起了個名，叫做Buffer Pool(中文名是緩沖池)。那它有多大呢？這個其實看我們機器的配置，如果你是土豪，你有512G內存，你分配個幾百G作為Buffer Pool也可以啊，當然你要是沒那么有錢，設置小點也行呀～ 默認情況下Buffer Pool只有128M大小。當然如果你嫌棄這個128M太大或者太小，可以在啟動服務器的時候配置innodb_buffer_pool_size參數的值，它表示Buffer Pool的大小，就像這樣： [server] innodb_buffer_pool_size = 268435456 其中，268435456的單位是字節，也就是我指定Buffer Pool的大小為256M。需要注意的是，Buffer Pool也不能太小，最小值為5M(當小于該值時會自動設置成5M)。

Buffer Pool內部結構

Buffer Pool中默認的緩存頁大小和在磁盤上默認的頁大小是一樣的，都是16KB。為了更好的管理這些在Buffer Pool中的緩存頁，設計InnoDB的大叔為每一個緩存頁都創建了一些所謂的控制信息，這些控制信息包括該頁所屬的表空間編號、頁號、緩存頁在Buffer Pool中的地址、鏈表節點信息、一些鎖信息以及LSN信息。 每個緩存頁對應的控制信息占用的內存大小是相同的，我們就把每個頁對應的控制信息占用的一塊內存稱為一個控制塊吧，控制塊和緩存頁是一一對應的，它們都被存放到 Buffer Pool 中，其中控制塊被存放到 Buffer Pool 的前邊，緩存頁被存放到 Buffer Pool 后邊，所以整個Buffer Pool對應的內存空間看起來就是這樣的：

每一個控制塊都對應一個緩存頁，那在分配足夠多的控制塊和緩存頁后，可能剩余的那點兒空間不夠一對控制塊和緩存頁的大小，自然就用不到嘍，這個用不到的那點兒內存空間就被稱為碎片了。當然，如果你把Buffer Pool的大小設置的剛剛好的話，也可能不會產生碎片～

free鏈表的管理

因為我們沒法得意buffer pool的那些內存被使用了，也沒有辦法哪些是空閑的能夠被使用的，所以我們用控制塊來管理緩存頁，控制塊里有一個free鏈表來管理緩存頁的使用情況。

有了這個free鏈表之后事兒就好辦了，每當需要從磁盤中加載一個頁到Buffer Pool中時，就從free鏈表中取一個空閑的緩存頁，并且把該緩存頁對應的控制塊的信息填上(就是該頁所在的表空間、頁號之類的信息)，然后把該緩存頁對應的free鏈表節點從鏈表中移除，表示該緩存頁已經被使用了～

緩存頁的哈希處理

我們如何去訪問某個數據呢，如果數據加載到buffer pool中，我們怎么才能準確的知道，這個內容是不是已經加載到了beffer pool中呢，是這樣的，我們其實是通過表空間號+頁號當作key通過hash算法來定位，緩存頁就是一個value，通過hash表的方式，去尋址如果有的話就直接使用，如果沒有的話，我們就把數據從磁盤中加載進來。

flush鏈表的管理

如果beffer pool其中某一頁的數據被修改，那么她就和磁盤中的數據不一致了，我們給這種數據一個狀態，我們稱它是dirty，當然最簡單的方法是一被修改我們立刻刷新到磁盤中保持高度的一致性，但是頻繁的刷盤會影響性能，所以一般情況下，我們都是到某一個時間點或者某一個條件然后去刷盤的。那么我們如何才能快速的定位到需要刷盤的數據呢，也就是我們所說的dirty page。其實緩存頁一被修改我們就把放到了一個專門放dirty page的鏈表中，我們稱它為flush鏈表，當需要刷盤的時候一起進行刷盤。

LRU鏈表的管理

其實beffer pool其實也不是無限大的，最后肯定會有滿的時候，那么我們應該怎么去刪除數據讓新的數據加載進來呢，答案肯定是最近使用頻率低肯定要首先淘汰，下面要說的肯定就是著名的lru淘汰算法，還有一定要注意的就是如果我們淘汰一個數據的時候一定要確定它是否是dirty page如果是的話那么就不能淘汰因為還沒有同步到磁盤，這樣的話就造成數據丟失。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的mysql pool返回值_Mysql成神之路-InnoDB 的 Buffer Pool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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