MySQL高阶讲座之:`MySQL Heatwave`的架构:`InnoDB`和`Heatwave`引擎的混合工作模式。

各位观众老爷,大家好!我是你们的老朋友,今天咱们来聊点硬核的,说说MySQL HeatWave这玩意儿,它到底是怎么把InnoDB和HeatWave引擎揉在一起干活儿的。 开场白:MySQL的“速度与激情” 话说MySQL,这数据库界的老大哥,一直以稳定可靠著称。但随着数据量越来越大,查询越来越复杂,老大哥也开始有点力不从心了。就像一辆老式桑塔纳,虽然皮实耐用,但想跑出法拉利的速度,那是有点强人所难。 这时候,MySQL HeatWave就横空出世了。它就像给桑塔纳装了一个V12引擎,瞬间让查询速度提升了好几个数量级。而这个V12引擎,就是HeatWave引擎。 第一部分:InnoDB——MySQL的“老黄牛” 咱们先来回顾一下InnoDB,这可是MySQL的默认存储引擎,也是MySQL能成为数据存储基石的关键所在。 数据存储的基石: InnoDB负责数据的持久化存储,确保数据不丢失。 事务支持: ACID事务特性是InnoDB的看家本领,保证数据的一致性和完整性。 行级锁: InnoDB支持行级锁,并发性能更好。 索引: B+树索引是InnoDB查询优化的利器。 简单来说,InnoD …

MySQL高阶讲座之:`MySQL`的`In-Memory`计算:`Memory`引擎与`InnoDB`缓冲池的性能对比。

各位观众老爷们,晚上好!我是老码农,今天给大家带来一场关于MySQL内存计算的“烧脑盛宴”——MySQL的In-Memory计算:Memory引擎与InnoDB缓冲池的性能对比。 准备好了吗?咱们这就开始! 开场白:聊聊“内存”这回事 话说,在计算机世界里,速度就是生命。而内存,就像是CPU的超级跑车道,数据在里面跑得飞快。MySQL当然也深谙此道,搞出了各种内存相关的技术,目的只有一个:榨干每一滴性能! 今天,我们就聚焦两种主要的内存计算方式: Memory引擎(原名HEAP):一个纯粹的内存数据库引擎,数据全部加载到内存中。 InnoDB缓冲池(Buffer Pool):InnoDB存储引擎的核心组件,用于缓存磁盘上的数据和索引。 这俩兄弟,虽然都住在内存里,但性格和用途却大相径庭。接下来,我们就好好扒一扒它们的底裤,看看谁才是真正的“内存之王”。 第一回合:引擎介绍及创建 Memory引擎:速度与激情的化身 Memory引擎最大的特点就是快!因为它把所有数据都放在内存里,读写速度几乎可以达到极限。但是,它也有一个致命的弱点:一旦MySQL服务器重启,或者发生崩溃,数据就全部丢失了 …

MySQL高阶讲座之:`InnoDB`的`AIO`(异步`IO`):其在`Linux`和`Windows`下的实现差异。

各位朋友,大家好!我是你们的老朋友,今天咱们聊聊MySQL InnoDB里的一个重要角色——AIO(异步IO)。别看名字高大上,其实它就是提高数据库性能的一大利器。今天咱们就深入浅出地扒一扒 InnoDB 的 AIO,重点说说它在 Linux 和 Windows 下的实现差异。 开场白:IO的世界,同步与异步的爱恨情仇 在聊 AIO 之前,咱们先简单回顾一下同步 IO 和异步 IO 的区别。想象一下你去餐厅吃饭: 同步 IO: 你坐在座位上等着,服务员一道菜一道菜地上,你吃完一道才能等下一道。你必须全程等待,啥也干不了。 异步 IO: 你点完菜,跟服务员说:“好了,你们上菜吧,我先去看看风景,上好了叫我。” 然后你就可以去溜达了,等到菜上齐了,服务员会通知你。 对于数据库来说,IO 操作(读写磁盘)是非常耗时的。如果用同步 IO,数据库就得傻傻地等着数据从磁盘上读出来,CPU 就闲着没事干,这简直是资源的巨大浪费!所以,InnoDB 引入了 AIO,让数据库可以并发地处理多个 IO 请求,充分利用 CPU 的资源。 AIO的基本概念 AIO,全称 Asynchronous I/O,即异 …

MySQL高阶讲座之:`InnoDB`的`Page Cleaner Thread`:其工作机制与缓冲池的脏页管理。

各位观众老爷,大家好!我是今天的主讲人,给大家聊聊MySQL里InnoDB存储引擎的“清洁工”——Page Cleaner Thread,看看它如何管理缓冲池里的脏页,以及工作机制。 第一部分:啥是Page Cleaner Thread?为啥需要它? 想象一下,你是一家餐厅的老板,后厨就是InnoDB的缓冲池(Buffer Pool),厨师(用户线程)不断地做菜(修改数据),用过的盘子(修改过的页,也就是脏页)堆积如山。如果你不及时清理,后厨就会变得乱七八糟,影响厨师的工作效率,甚至导致餐厅无法正常营业。 Page Cleaner Thread就是后厨的清洁工,它的主要任务是: 将脏页从缓冲池刷新到磁盘。 脏页是指缓冲池中被修改过但尚未同步到磁盘的页。 保持缓冲池的“干净”。 避免缓冲池被脏页占满,影响新数据的读写。 优化I/O性能。 通过合并相邻的脏页,减少磁盘I/O次数。 如果没有Page Cleaner Thread,脏页会堆积在缓冲池中,导致以下问题: 查询性能下降: 当缓冲池被脏页占满时,新的数据无法加载到缓冲池中,导致查询需要从磁盘读取,速度变慢。 事务提交延迟: 事务提交 …

MySQL高阶讲座之:`InnoDB`的`Page`压缩:其压缩算法、`CPU`开销与存储收益。

各位观众老爷,晚上好!我是你们的老朋友,今天咱们来聊聊MySQL InnoDB 的 Page 压缩,这个听起来高大上,实际上就是省钱小能手。 InnoDB 的 Page 压缩,说白了,就是把数据页(Page)里面的重复内容,像打包行李一样,挤掉水分,让它体积更小。这样一来,同样的空间就能存更多的数据,省钱!而且,IO 效率也能蹭蹭往上涨,速度更快!但是,压缩是要消耗 CPU 的,所以,如何权衡压缩带来的收益和 CPU 的开销,这就是咱们今天要讨论的重点。 一、InnoDB Page 压缩算法:zlib、lz4 和 zstd InnoDB 支持多种压缩算法,最常见的有 zlib、lz4 和 zstd。 它们各有千秋,适用于不同的场景。 zlib: 经典老牌压缩算法,压缩率高,但速度相对较慢,CPU 消耗也较高。 适合对存储空间要求更高,对 CPU 消耗不敏感的场景,比如历史数据归档。 lz4: 速度快,压缩率相对较低,CPU 消耗也较低。 适合对性能要求更高,对存储空间不那么敏感的场景,比如实时数据查询。 zstd: 后起之秀,压缩率和速度都比较均衡,CPU 消耗也适中。 逐渐成为主流选 …

MySQL高阶讲座之:`InnoDB`的`Page`合并与拆分:其在数据写入和删除时的性能影响。

各位观众老爷,大家好!今天咱来聊点MySQL里InnoDB的硬核东西:Page合并与拆分。这玩意儿就像盖房子,地基(Page)不稳,楼(数据库)就容易塌。特别是数据频繁写入删除的时候,Page的合并和拆分直接影响性能,搞不好就让你系统卡成PPT。 开场白:Page是个啥? 首先,咱们要明白啥是Page。在InnoDB里,Page是最小的存储单元,默认大小是16KB。你可以把它想象成一个个的硬盘格子,数据就存在这些格子里。InnoDB管理数据,读写数据,都是以Page为单位进行的。 正文:Page的爱恨情仇——合并与拆分 好,现在主角登场:Page的合并与拆分。这俩兄弟,一个负责把小Page凑成大的,一个负责把大Page分成小的。听起来挺和谐,但实际上,他们可是性能的幕后黑手。 1. Page拆分:数据插入的烦恼 想象一下,你往一个几乎满了的Page里插入一条新数据。这Page装不下了,咋办?这时候,Page拆分就来了。 过程: InnoDB创建一个新的Page。 把原Page大约一半的数据移动到新的Page。 更新索引,指向新的Page。 代码模拟: 虽然我们不能直接模拟InnoDB的 …

MySQL高阶讲座之:`InnoDB`的`Spinlock`:在高并发短事务中的性能表现。

各位观众,大家好!今天咱们不搞虚的,直接上干货,聊聊MySQL InnoDB引擎里一个挺关键,但又容易被忽略的小家伙——Spinlock。 咱们今天要聊的,可不是那种动不动就死锁的锁,而是InnoDB为了在高并发、短事务场景下榨干CPU性能,使出的一个绝招。 开场白:锁,无处不在 搞数据库的都知道,锁这玩意儿,是保证数据一致性的基石。不管是读还是写,都得先拿到锁,才能安心操作。但是呢,锁也是性能的瓶颈。尤其是在高并发的场景下,如果锁用得不好,那整个系统就得卡成PPT。 想象一下,你在春运火车站买票,如果每个人都得排队半小时才能买到票,那估计黄花菜都凉了。数据库也一样,如果每个事务都要排队很久才能拿到锁,那响应速度肯定慢得令人发指。 Spinlock:自旋锁的登场 为了解决这个问题,InnoDB引入了一种特殊的锁,叫做Spinlock,也就是自旋锁。 啥叫自旋锁?简单来说,就是当一个线程想获取锁的时候,如果发现锁已经被别人占了,它不会立刻进入睡眠状态,而是会不停地循环尝试获取锁,就像一个陀螺一样不停地旋转,直到拿到锁为止。 这种方式的好处是,避免了线程切换的开销。线程切换是很耗费资源的, …

MySQL高阶讲座之:`InnoDB`的`Change Buffer`:其工作原理、适用场景与写性能优化。

各位听众,晚上好!我是今晚的讲师,很高兴能和大家一起聊聊MySQL里一个非常有趣,但又容易被忽视的家伙——InnoDB的Change Buffer。 咱们今天要深入挖掘一下,看看它到底是个什么玩意儿,怎么工作的,什么情况下用它最好,以及怎么利用它来提升咱们的写性能。 一、 啥是Change Buffer? 为什么要它? 想象一下,你是一家银行的出纳,每天都要处理大量的存取款业务。如果每次有人来存钱,你都要立刻找到他的账户,把钱放进去,然后立刻更新账本,效率是不是会很低? 特别是那些很久都没来存过钱的账户,你要翻箱倒柜才能找到。 Change Buffer就相当于银行出纳旁边的一个“临时存款登记簿”。 当有人来存钱(也就是写入数据)的时候,你先把存款信息(要修改的数据页)记录在这个登记簿上,不用立刻去更新账本。 等到晚上银行关门了,或者账房先生有空了,再把登记簿上的信息整理到账本上。 在MySQL InnoDB存储引擎中,Change Buffer就是用来缓存非唯一二级索引页(non-unique secondary index pages)的修改操作的。 为什么要缓存呢? 因为非唯一二 …

MySQL高阶讲座之:`InnoDB`的双写缓冲区`Double Write`源码解析:如何实现崩溃恢复的原子性。

咳咳,麦克风试音,一二三,一二三… 各位观众老爷们,欢迎来到MySQL高阶讲座现场! 今天咱们聊点硬核的,扒一扒InnoDB的“双写缓冲区Double Write”,看看它如何保证崩溃恢复的原子性,让你的数据在断电、宕机的情况下也能安然无恙。 开场白:数据,你的小宝贝,不能说没就没! 在数据库的世界里,数据就是你的命根子。想象一下,辛辛苦苦攒了一堆数据,结果服务器突然崩了,数据丢了一半,那感觉,比失恋还难受!所以,保证数据的完整性,那可是重中之重。 InnoDB作为MySQL默认的存储引擎,在这方面下了不少功夫。其中,Double Write就是它保护数据的一大利器。 简单来说,Double Write就像给你的数据加了一层“保险锁”,即使在写入过程中发生崩溃,也能通过它来恢复数据,保证原子性。 正文:Double Write工作原理大揭秘 那么,Double Write到底是怎么工作的呢? 咱们先来捋一捋InnoDB写入数据的流程: 脏页产生: 当你修改了数据页(Page)后,这个页就变成了“脏页”,需要被刷回磁盘。 写入Double Write缓冲区: 在将脏页刷回数据 …

MySQL高级讲座篇之:如何利用MySQL的`Innodb Cluster`,实现故障自动转移?

咳咳,各位观众老爷们,晚上好!我是今晚的主讲人,人称“MySQL界的段子手”。今天咱不讲段子,讲点正儿八经的技术活——InnoDB Cluster故障自动转移。保证让你们听得懂,学得会,看完就能回家部署! 一、啥是InnoDB Cluster?为啥要用它? 咱们先来聊聊InnoDB Cluster是个啥玩意儿。简单来说,它就是MySQL官方提供的一套高可用解决方案。你可以把它想象成一个豪华版的MySQL主从复制+自动故障转移套装。 为啥要用它呢?原因很简单: 高可用性: 你的数据库不能随便崩吧?用了InnoDB Cluster,一台服务器挂了,集群会自动切换到另一台,业务几乎无感知。 数据一致性: 基于Group Replication,保证数据在集群中的一致性,妈妈再也不用担心数据丢了。 易于管理: MySQL Shell提供了一套完整的管理工具,操作起来比传统的主从复制方便多了。 成本效益: 使用MySQL自带的方案,省去了购买第三方商业解决方案的开销。 二、InnoDB Cluster的组成部分 InnoDB Cluster主要由三个部分组成: MySQL Server: 至少三 …