MySQL读书笔记-插入缓冲

索引

聚集索引

• 唯一
• 和物理地址相关

MySQL中的聚集索引默认为主键Primary key。

其中最主要的特性就是和物理地址相关了。

physical	logic_index
0x00	1
…	…
0xff	255

当我们查找一条记录，知道逻辑上的id之后，就能够知道准确的物理磁盘地址，查找特别快速。

非聚集索引

非聚集内存的话，可以重复页可以不重复，更主要的是，他的物理地址和逻辑地址是无关的。

所以每次通过非聚集索引进行数据查找的话是随机的，并不能快速的去锁定一条数据的物理地址。

插入缓冲

insert buffer

非聚集索引的情况下，准确的锁定一条数据消耗不小。

尤其是存在多条操作，如果每条都直接操作磁盘，消耗更大。

对此，增加了insert buffer

• 全部数据都在缓冲中，速度就会很快
• 单页数据修改多条可合并为一条

当满足如下条件就会启用

• 非聚集索引
  • 如果是聚集索引还用这么麻烦么
• 索引非唯一键
  • 如果还需要查索引确保唯一，就失去了意义

极端情况下，大量insert buffer宕机写到日志，重启数据恢复时，大量索引信息在日志中，恢复缓慢。

$merged : merges = 3 : 1$merged:merges=3:1
也就是说操作缩减为原来的1/3，减少了2/3的请求。

change buffer

change buffer是insert buffer的升级版本，提供了更多语句的buffer。

• insert buffer
• delete buffer
• purge buffer

通过innodb_change_buffering进行功能设置

• inserts
• deletes
• purges
• all
• none

支持设置为以上四种。

该buffer会占用缓冲池的容量，最大可占用到一半，可以通过innodb_change_buffer_max_size进行设置。

可设置最大值为50，表示$50\%$50%，也就是innodb_buffer_pool_size的一半，默认为25.

插入逻辑

存放地址

insert buffer存放在ibdata1共享表空间中，全局为一棵$B^+$B+树。

对于文件恢复，不能只使用ibd独享空间，还需要配合共享空间回复非聚集索引。

非叶节点

name	size(byte)	description
space	4	表空间id
marker	1	兼容
offset	4	页偏移量

准备插入到Insert Buffer的数据，首先构造上述的search key，然后进行$B^+$B+树的搜索。

如果辅助索引在缓冲池中，会直接插入，如果不在，就会闲插入到Insert Buffer中。

叶子结点

name	size(byte)	description
space	4	-
marker	1	-
offset	4	-
metadate	4	元信息
record	-	原插入信息

所以Insert Buffer每条数据，都会有额外的13字节空间占用。

其中metadata结构如下

name	size	description
IBUF_REC_OFFSET_COUNT	2	进入顺序
IBUF_REC_OFFSET_TYPE	1	-
IBUF_REC_OFFSET_FLAGS	1	-

写入Insert Buffer的数据，最后都会写回辅助索引，因此，要确保辅助索引的容量足够。

Insert Buffer Bitmap

name	size	description。
IBUF_BITMAP_FREE	2	0:无可用空间 1:大于1/32页 2:大于1/16页 3:大于1/8页
IBUF_BITMAP_BUFFERED	1	1:该辅助页索引有记录被缓存在$B^+$B+树中
IBUF_BITMAP_IBUF	1	1: 该页为$B^+$B+树索引页

Merge Insert Buffer

Insert Buffer只是内存中的数据，具体写入还得受限于物理磁盘，也就是辅助索引的存储。

和脏页同步一样，Insert Buffer最终得merge到辅助索引页中去。

• 辅助索引页被加载到缓冲池
  • 每次读取麻烦，但是刚好读取了，趁机插入
• 辅助索引页无可用空间
  • Insert Buffer Bitmap检测空间少于1/32，为了保证后续数据能写入，强制合并更新
• Master Thread
  • Master Thread周期操作，进行合并