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MySQL存储引擎之：`InnoDB`的`Checkpoints`：其在`Redo Log`和`Buffer Pool`中的协同工作。

MySQL InnoDB 存储引擎：Checkpoints 在 Redo Log 和 Buffer Pool 中的协同工作 大家好，今天我们来深入探讨 InnoDB 存储引擎中的一个关键概念：Checkpoints。理解 Checkpoints 对于理解 InnoDB 的崩溃恢复机制、性能优化至关重要。我们将围绕 Checkpoints 在 Redo Log 和 Buffer Pool 中的协同工作展开，并通过示例代码和详细的逻辑分析，让大家彻底掌握这个知识点。 一、InnoDB 的数据持久化机制：Redo Log 和 Buffer Pool 在深入 Checkpoints 之前，我们先回顾一下 InnoDB 的数据持久化机制，这涉及 Redo Log 和 Buffer Pool 两个核心组件。 Buffer Pool: Buffer Pool 是 InnoDB 在内存中维护的一个缓存区域，用于存放经常访问的数据页。所有对数据的修改，首先在 Buffer Pool 中进行，然后再异步地刷回磁盘。 Redo Log: Redo Log 是一种基于磁盘的日志文件，用于记录对数据库的修改操作 …

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MySQL存储引擎之：`InnoDB`的`AIO`：其在`Linux`和`Windows`下的异步`I/O`实现。

好的，我们开始今天的讲座，主题是MySQL InnoDB存储引擎中的异步I/O（AIO），以及它在Linux和Windows平台上的具体实现。 InnoDB AIO概述 InnoDB是MySQL中最常用的存储引擎，它提供了ACID事务、行级锁定以及崩溃恢复能力。为了提高性能，InnoDB大量使用了异步I/O (Asynchronous I/O, AIO)。 传统的同步I/O（Blocking I/O）操作，应用程序必须等待I/O操作完成才能继续执行。而异步I/O允许应用程序发起I/O请求后立即返回，不必等待I/O操作完成，稍后再通过回调或者事件通知的方式获取I/O操作的结果。 这使得应用程序可以并发地处理多个I/O请求，从而显著提高I/O密集型应用的性能。 InnoDB使用AIO的主要目的是： 提高I/O吞吐量: 通过并发处理多个I/O请求，避免CPU等待I/O操作，从而提高整体I/O吞吐量。 降低I/O延迟: 应用程序不必等待I/O操作完成，可以更快地响应用户请求。 提高CPU利用率: CPU可以利用等待I/O操作的时间执行其他任务，从而提高CPU利用率。 AIO工作原理 AIO的基 …

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MySQL存储引擎之：`InnoDB`的`Doublewrite Buffer`：其在数据页写入中的安全机制。

好的，我们开始今天的讲座，主题是InnoDB存储引擎中的Doublewrite Buffer，以及它在数据页写入中扮演的安全机制角色。 InnoDB Doublewrite Buffer：保障数据页写入的可靠性 在深入探讨Doublewrite Buffer之前，我们需要理解一个核心问题：为什么我们需要它？InnoDB是一个面向崩溃恢复的存储引擎，这意味着即使数据库服务器在数据写入过程中突然崩溃，InnoDB也能恢复到一致的状态。然而，硬件故障或操作系统问题可能导致部分写入（Partial Write）的发生。 什么是Partial Write？ Partial Write指的是在将一个InnoDB数据页（通常是16KB）写入磁盘时，由于某种原因（例如断电），只写入了部分数据。例如，可能只写入了8KB的数据。这会导致数据页损坏，进而破坏数据库的一致性。 Doublewrite Buffer的作用 Doublewrite Buffer的目的是为了解决Partial Write问题。它充当了一个中间缓冲区，位于内存的共享表空间中。其工作原理如下： 数据页写入请求： 当InnoDB需要将一个 …

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MySQL存储引擎之：`InnoDB`的`Buffer Pool`：其在内存中的`LRU`列表和`Free`列表管理。

好的，下面开始讲座： InnoDB Buffer Pool 的内存管理：LRU 和 Free 列表 大家好！今天我们来深入探讨 InnoDB 存储引擎中一个非常关键的组件：Buffer Pool。 Buffer Pool 是 InnoDB 用来缓存数据和索引页的主要内存区域，它极大地提升了数据库的读写性能。我们重点关注 Buffer Pool 在内存中的管理方式，特别是 LRU (Least Recently Used) 列表和 Free 列表的工作原理。 Buffer Pool 的作用和重要性 Buffer Pool 本质上是一个内存缓冲区，用于存储从磁盘读取的数据页和索引页。 当 InnoDB 需要访问某个数据页时，它首先检查 Buffer Pool 中是否存在该页。 如果存在（命中），则直接从内存中读取，避免了昂贵的磁盘 I/O 操作。 如果不存在（未命中），则 InnoDB 会将数据页从磁盘加载到 Buffer Pool 中，并将其放入 LRU 列表中进行管理。 Buffer Pool 的大小直接影响数据库的性能。 较大的 Buffer Pool 可以缓存更多的数据，从而提高缓 …

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MySQL存储引擎之：`InnoDB`的`Locking`：`行锁`、`表锁`、`意向锁`和`Gap Lock`的底层实现。

MySQL InnoDB 存储引擎之 Locking：行锁、表锁、意向锁和 Gap Lock 的底层实现 大家好，今天我们来深入探讨 MySQL InnoDB 存储引擎中的 Locking 机制，这是保证数据一致性和并发控制的核心。我们将详细分析行锁、表锁、意向锁和 Gap Lock 的实现原理和使用场景。 1. Locking 的基本概念 在多用户并发访问数据库时，为了保证数据的一致性和完整性，数据库系统必须提供 Locking 机制来防止多个事务同时修改同一份数据。Locking 机制允许事务在修改数据之前，先获取相应的锁，防止其他事务对该数据进行修改，从而避免数据冲突和丢失。 InnoDB 提供了多种 Locking 机制，包括： 行锁 (Row Lock)：锁定表中的特定行。 表锁 (Table Lock)：锁定整个表。 意向锁 (Intention Lock)：表明事务意图锁定某些行或页。 Gap Lock：锁定索引记录之间的间隙，防止幻读。 2. 行锁 (Row Lock) 行锁是 InnoDB 中最常用的 Locking 机制，它允许事务锁定表中的特定行，从而实现细粒度的 …

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MySQL存储引擎之：`InnoDB`的`Record Format`：`Compact`、`Dynamic`、`Redundant`的字段存储格式。

MySQL InnoDB Record Format：Compact、Dynamic、Redundant详解 大家好！今天我们来深入探讨MySQL InnoDB存储引擎中非常重要的一个概念：Record Format。Record Format定义了InnoDB如何物理地存储表中的数据行，直接影响着存储空间利用率、性能和兼容性。我们将会重点介绍三种主要的Record Format：Compact、Dynamic、和Redundant，并通过具体的例子和代码来加深理解。 1. Record Format概述 Record Format是InnoDB存储引擎用于在磁盘上组织和存储表数据的格式。不同的Record Format在存储结构、空间利用率和对长数据列的处理方式上有所不同。选择合适的Record Format可以优化存储空间，提高查询效率，并确保与旧版本MySQL的兼容性。 2. Redundant Record Format Redundant是MySQL 5.0及更早版本中使用的默认Record Format。它以简单直接的方式存储数据，但空间利用率相对较低。 2.1 Redun …

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MySQL存储引擎之：`InnoDB`的`Page`结构：`行记录`、`Page Header`和`File Trailer`的内部布局。

MySQL InnoDB 存储引擎：Page 结构深度剖析 大家好，今天我们深入探讨 MySQL InnoDB 存储引擎的核心数据结构之一：Page。理解 Page 的内部布局，包括 行记录、Page Header 和 File Trailer，对于优化数据库性能、排查问题至关重要。 Page 是 InnoDB 管理磁盘 I/O 的最小单元，默认大小为 16KB。所有数据都存储在 Page 中，例如表数据、索引数据等。通过高效地管理 Page，InnoDB 能够最大程度地减少磁盘 I/O，提升数据库性能。 1. Page 的整体结构 一个典型的 InnoDB Page 由以下几个部分组成： 部分 大小 (字节) 描述 File Header 38 包含 Page 的通用信息，例如 Page 类型、checksum 等。 System Records 26 包含两个特殊的记录：Infimum Record 和 Supremum Record。Infimum Record 是页中的最小记录，Supremum Record 是页中的最大记录。这两个记录不包含用户数据，主要用于简化记录的查找和 …

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MySQL存储引擎之：`InnoDB`的`Undo Log`：其在事务回滚和`MVCC`中的物理结构。

MySQL InnoDB 存储引擎：Undo Log 的深度剖析 大家好，今天我们来深入探讨 MySQL InnoDB 存储引擎中的一个关键组成部分：Undo Log。Undo Log 在事务回滚和 MVCC (Multi-Version Concurrency Control，多版本并发控制) 中扮演着至关重要的角色。理解 Undo Log 的物理结构和工作原理，对于我们更好地使用和优化 MySQL 数据库至关重要。 Undo Log 的作用：事务回滚与 MVCC Undo Log，顾名思义，用于记录事务执行过程中对数据修改前的状态。它主要有两个作用： 事务回滚 (Rollback): 当事务执行失败或被显式回滚时，Undo Log 中记录的信息可以用来撤销事务已经做出的修改，将数据恢复到事务开始前的状态，保证 ACID 特性中的原子性 (Atomicity)。 MVCC (Multi-Version Concurrency Control): InnoDB 实现了 MVCC，允许在多个事务并发执行时，读取到不同版本的数据。Undo Log 中保存的历史版本数据，是 MVCC 实现的 …

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MySQL存储引擎之：`InnoDB`的`Redo Log`刷盘机制：`innodb_flush_log_at_trx_commit`的`0, 1, 2`模式。

好的，没问题。 InnoDB Redo Log 刷盘机制详解：innodb_flush_log_at_trx_commit 大家好，今天我们来深入探讨 MySQL InnoDB 存储引擎中 Redo Log 的刷盘机制，特别是 innodb_flush_log_at_trx_commit 参数控制的 0, 1, 2 三种模式。理解这些模式对于优化数据库性能，特别是高并发、高写入的应用场景至关重要。 1. Redo Log 的作用 在深入刷盘机制之前，我们先回顾一下 Redo Log 的作用。 Redo Log，也称为重做日志，主要用于在 MySQL 发生意外崩溃时，恢复未完全写入数据页的事务。InnoDB 使用 WAL (Write-Ahead Logging) 技术，即先将事务的修改写入 Redo Log，再异步地将数据页写入磁盘。 这样做的好处是： 提高写入性能： 将随机 I/O 转化为顺序 I/O，因为 Redo Log 是顺序写入的。 保证数据一致性： 即使数据库崩溃，也可以通过 Redo Log 将未完成的事务重做，保证数据的一致性。 2. innodb_flush_log_ …

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MySQL存储引擎之：`InnoDB`的`Adaptive Hash Index`：其在内存中的`哈希索引`创建与淘汰。

好的，我们开始今天的讲座，主题是MySQL InnoDB存储引擎中的自适应哈希索引（Adaptive Hash Index，AHI）的内存哈希索引创建与淘汰机制。 一、自适应哈希索引（AHI）简介 InnoDB是一种索引组织表，这意味着数据按照主键顺序存储。虽然B+树索引在大多数情况下表现良好，但在某些高并发、高读取负载的工作负载下，频繁访问的索引页可能成为瓶颈。为了解决这个问题，InnoDB引入了自适应哈希索引。 AHI是一种完全在内存中构建的哈希索引，它允许InnoDB引擎为经常访问的索引键值对构建哈希索引，从而加速查询。需要注意的是，AHI是InnoDB引擎自动创建和管理的，DBA无法直接控制它的创建或删除。它的存在与否，对于用户来说，是透明的。 二、AHI的工作原理 AHI基于InnoDB的缓冲池（Buffer Pool）构建。当InnoDB引擎检测到某个索引键值对被频繁访问时，它会尝试为该键值对创建一个哈希索引。哈希索引的key是索引键值对的散列值，value是指向缓冲池中对应数据页的指针。 当查询到达时，InnoDB首先会检查是否可以使用AHI。如果AHI存在且适用，Inn …

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