innodb - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

2025年9月7日

MySQL的`Innodb`的`CheckPoint`：如何理解其`fuzzy checkpoint`机制，并减少`I/O`峰值？

InnoDB Fuzzy Checkpoint 深度解析与 I/O 优化大家好，今天我们来深入探讨 MySQL InnoDB 存储引擎中的 Fuzzy Checkpoint 机制，以及如何通过理解和调优来减少 I/O 峰值。CheckPoint 是 InnoDB 事务持久性的关键组成部分，它负责将内存（Buffer Pool）中的脏页刷回磁盘，保证在数据库崩溃恢复后数据的一致性。但是，不合理的 Checkpoint 策略会导致 I/O 压力过大，影响数据库的性能。所以，掌握 Fuzzy Checkpoint 的原理，并学会针对性地优化至关重要。 1. Checkpoint 的基本概念与必要性在深入 Fuzzy Checkpoint 之前，我们先回顾一下 Checkpoint 的基本概念。InnoDB 采用 Write-Ahead Logging (WAL) 策略，即先写日志 (Redo Log)，再写数据页。这意味着对数据页的修改首先发生在 Buffer Pool 中，这些修改过的页面称为“脏页”。 Checkpoint 的主要作用是将这些脏页异步地刷新到磁盘，从而：缩短恢复时间 …

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2025年9月7日

MySQL的`InnoDB`的`Doublewrite Buffer`：如何利用`innodb_doublewrite=0`来关闭它以获得极致性能？

好的，让我们开始这次关于MySQL InnoDB Doublewrite Buffer的深入探讨，以及在特定场景下关闭它以追求极致性能的策略。讲座：InnoDB Doublewrite Buffer的奥秘与关闭策略各位晚上好，今天我们来聊聊MySQL InnoDB存储引擎中一个重要的特性——Doublewrite Buffer。很多人都知道Doublewrite是为了数据安全，但很少有人真正理解它的工作原理以及在特定情况下关闭它带来的性能提升。今天，我将深入剖析Doublewrite，并探讨如何在保证数据安全的前提下，通过innodb_doublewrite=0来释放极限性能。一、Doublewrite Buffer：数据安全的守护神首先，我们需要明确Doublewrite Buffer的作用。它主要用于解决“partial page write”问题。什么是“partial page write”？在数据库系统中，数据是以页（Page）为单位进行读写的。InnoDB的页大小通常是16KB。当MySQL server向磁盘写入一个Page时，如果发生意外（例如断电），可能只写 …

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2025年9月7日

MySQL的`Innodb`的`Undo Log`：如何理解其`rollback segment`的物理存储与管理？

InnoDB Undo Log: 回滚段的物理存储与管理大家好，今天我们来深入探讨 InnoDB 存储引擎中一个至关重要的组成部分：Undo Log，特别是它的物理存储和回滚段的管理。理解 Undo Log 的机制对于深入理解 InnoDB 的事务处理、MVCC 和崩溃恢复至关重要。 1. Undo Log 的作用与类型 Undo Log 本质上是一种日志，用于记录事务修改数据之前的状态。当事务需要回滚时，Undo Log 可以用来将数据恢复到修改前的版本，从而保证事务的原子性。此外，Undo Log 也是实现 MVCC (多版本并发控制) 的关键。 InnoDB 中 Undo Log 主要有两种类型： Insert Undo Log: 用于 INSERT 操作。在事务回滚时，INSERT 操作只需要简单地删除新插入的行即可。由于插入前数据不存在，因此 Insert Undo Log 非常简单，回滚时直接删除即可。 Update Undo Log: 用于 UPDATE 和 DELETE 操作。它记录了修改或删除前的旧数据，以便在事务回滚时恢复到原来的状态。Update Undo L …

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2025年9月7日

MySQL的`Innodb`的`Change Buffer`：如何利用其`Merge`操作减少`I/O`，并理解其对`crash recovery`的影响？

Innodb Change Buffer：I/O优化与崩溃恢复的深度剖析大家好，今天我们来深入探讨InnoDB的Change Buffer，重点关注它是如何通过Merge操作减少I/O，以及它对Crash Recovery的影响。Change Buffer是InnoDB存储引擎的一个重要特性，尤其是在处理非唯一二级索引的写操作时，它能显著提升性能。 1. Change Buffer 的基本概念首先，我们要理解Change Buffer解决的核心问题。在InnoDB中，对主键索引的写操作通常是随机的，因为数据页需要按照主键顺序存储。但对于非唯一二级索引，写操作通常是更加随机的。如果每次二级索引的修改都立即写入磁盘，会产生大量的随机I/O，严重影响性能。 Change Buffer应运而生，它本质上是一个位于InnoDB Buffer Pool中的特殊数据结构。它的作用是，当系统接收到对非唯一二级索引页的修改操作时（Insert、Update、Delete），如果该索引页不在Buffer Pool中，InnoDB不会立即将这些修改写入磁盘，而是先将这些修改缓存到Change Buffe …

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2025年9月7日

MySQL的`InnoDB`的`Doublewrite Buffer`：如何理解其在崩溃恢复时的作用与性能影响？

InnoDB Doublewrite Buffer：崩溃恢复的守护神与性能的微妙平衡大家好！今天我们来深入探讨MySQL InnoDB存储引擎中一个非常关键的特性——Doublewrite Buffer。它在保障数据一致性和可靠性方面扮演着至关重要的角色，尤其是在数据库发生崩溃的情况下。然而，任何技术都有其两面性，Doublewrite Buffer也不例外，它会对性能产生一定的影响。我们将在今天的讲座中，深入理解Doublewrite Buffer的工作机制、崩溃恢复中的作用以及它对性能的影响，并探讨如何根据实际情况进行优化。 1. 什么是InnoDB Doublewrite Buffer？ InnoDB的Doublewrite Buffer，顾名思义，就是一个“双写缓冲区”。它位于系统表空间（system tablespace）中，是一个独立的存储区域。更具体地说，它由两部分组成： Doublewrite Buffer: 这是内存中的一部分，在将数据页刷新到磁盘之前，InnoDB首先将这些数据页复制到Doublewrite Buffer中。 Doublewrite Files: …

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2025年9月7日

MySQL的`InnoDB`的`undo log`：在事务回滚时，如何处理其物理空间回收与性能开销？

好的，下面我将以讲座的形式，详细讲解InnoDB的undo log在事务回滚时如何处理其物理空间回收与性能开销，并附带代码示例和逻辑分析。讲座：InnoDB Undo Log的回收与性能优化大家好，今天我们来深入探讨一下MySQL InnoDB存储引擎中的undo log。Undo log在事务处理中扮演着至关重要的角色，尤其是在事务回滚和MVCC（多版本并发控制）中。我们将重点关注undo log的物理空间回收机制，以及它对性能带来的影响，并探讨一些优化策略。 1. Undo Log 的作用与分类首先，我们需要明确undo log的作用。简单来说，undo log是InnoDB用来撤销（undo）事务对数据库所做修改的日志。它记录了修改前的原始数据，以便在事务回滚时能够将数据恢复到事务开始之前的状态，并支持MVCC，实现读取一致性。 Undo log可以分为两种类型： Insert Undo Log: 用于回滚INSERT操作。由于INSERT操作是插入新的数据，回滚时只需将插入的数据删除即可，所以insert undo log通常比较简单。这种类型的undo log 在事务提 …

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2025年9月7日

MySQL的`Innodb`的`redo log`：如何利用`innodb_flush_log_at_trx_commit`参数平衡性能与数据持久性？

InnoDB Redo Log 与 innodb_flush_log_at_trx_commit：性能与持久性的权衡大家好，今天我们来深入探讨 MySQL InnoDB 存储引擎中 Redo Log 的作用，以及如何通过 innodb_flush_log_at_trx_commit 参数来平衡数据库的性能和数据持久性。这是一个在数据库管理和调优中非常重要的概念，理解它能帮助你更好地设计和维护高性能、高可靠的 MySQL 系统。 1. Redo Log 的作用：为什么需要它？在深入 innodb_flush_log_at_trx_commit 参数之前，我们首先要理解 Redo Log 的核心作用。Redo Log 是一种物理日志，它记录了对数据页所做的修改。为什么要引入 Redo Log 呢？答案在于 InnoDB 存储引擎对数据落盘的优化策略。 InnoDB 并不是每次事务提交都立即将所有修改的数据页刷入磁盘。这样做效率非常低，因为磁盘 I/O 是相对缓慢的操作。相反，InnoDB 采用一种叫做 Write-Ahead Logging (WAL) 的策略。 Write-Ahea …

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2025年9月7日

MySQL的`Innodb Buffer Pool`：如何理解其`LRU`列表、`Midpoint`插入与`Clean Page`机制？

InnoDB Buffer Pool：LRU、Midpoint Insertion与Clean Page机制深度解析各位同学，大家好！今天我们来深入探讨MySQL InnoDB存储引擎中一个至关重要的组件——Buffer Pool。Buffer Pool是InnoDB用来缓存表数据和索引数据的内存区域，显著提升数据库的性能。我们将重点关注Buffer Pool的三个核心概念：LRU列表、Midpoint Insertion以及Clean Page机制。 1. Buffer Pool概述 Buffer Pool本质上是一个内存池，用于缓存磁盘上的数据页。当InnoDB需要读取数据时，它首先检查Buffer Pool中是否存在所需的数据页。如果存在（称为“缓存命中”），则直接从内存读取，速度非常快。如果不存在（称为“缓存未命中”），则InnoDB需要从磁盘读取数据页，并将该页放入Buffer Pool，然后再进行读取。写入操作也类似，先写入Buffer Pool，再由后台线程异步刷回磁盘。 Buffer Pool的大小对数据库性能影响巨大。更大的Buffer Pool意味着可以缓存更多的 …

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2025年9月7日

MySQL的`Innodb Memcaching`：如何利用它绕过SQL层，实现键值对的低延迟读写？

MySQL InnoDB Memcached：绕过SQL层实现低延迟键值对读写大家好，今天我们来深入探讨MySQL InnoDB Memcached，一个允许我们绕过SQL层，直接利用InnoDB存储引擎进行键值对读写的强大工具。这对于需要极低延迟的场景，例如高速缓存、会话管理等，具有非常重要的意义。 1. InnoDB Memcached 的原理和架构传统上，与MySQL交互需要通过SQL语句，SQL引擎会进行解析、优化、执行等一系列操作。这些操作会引入额外的开销，从而增加延迟。InnoDB Memcached 的目标是消除这些开销，实现更直接的访问。 InnoDB Memcached 的核心思想是：将InnoDB表作为键值对存储的数据结构，并通过Memcached协议直接与InnoDB存储引擎通信。架构图如下(文字描述)： +———————+ +———————+ +———————+ | Memcached Client | –> | Memcached Daemon | –> …

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