2.mysql之写磁盘操作

Posted 2023-03-05 historyofsmile

2.mysql之写磁盘操作

mysql 是机械磁盘时代的产物，带有浓重节约空间思想（参看建表三范式内容）；机械磁盘有一个问题：慢！所以数据库设计者在内存和磁盘交互的环节上，下了不少功夫。

数据页落盘

msyql 中的数据是以页(16k)为单位保存的，无论读写，都需要找到数据所在的页才行，数据在缓存池中也是以页为单位保存的。

修改一条数据时:

• 如果数据页在缓存池（buffer pool）中，直接修改数据页
• 如果数据页不在缓存池中，则把修改记录暂时保存在 change buffer 缓存中，等数据页被加载到内存中时修改
• 数据落盘：mysql会在一些恰当或者必须的时机把已经被修改，但还没有写入磁盘的数据页写到磁盘中去，落盘这个操作有一些关于磁盘操作的讲究:
  • 把多次修改的结果一次写入磁盘——减少写磁盘次数；
  • 一个数据页落盘时，会尽量把和它位置邻近的数据页一并落盘(这个操作让人又爱又恨）——把磁盘的随机操作变成顺序操作。

redo log

是什么和为什么

前边我们说了修改操作的大概流程，对于那些存在change buffer 中的数据，如果数据页一直不被读取，就一直放在内存中吗？
内存有个特性：掉电没，内存中的数据脏页如果丢了怎么办？最好的办法就是及时落盘，保存在磁盘中才最安全，但这一点又和不频繁、随机操作磁盘的宗旨相违背，这种既要便宜又要好的无理要求，只能整点科技了！
innoDB引擎引入了WAL(Write-Ahead Logging)技术，就是先写日志，日志记好了再考虑数据怎么真实落盘的问题，即便数据没有落盘成功就丢失了，咱还有log——这就是redo log(重做日志)。

写磁盘的随机性和频率

redo log 的引入的原因已经交代了，就是防止缓存中的数据脏页丢失；缓存中存这么多数据脏页的原因是为了不频繁地随机写磁盘；
那redo log 要不要写磁盘，会不会频繁随机写盘？其实redo log 本身就是一个顺序读写的文件，随机写的可能性没有了，至于写磁盘的频率，咱也可以设置，比如：本来要一直开着水仓的盖子，让水管里的水流进去，但是为了防止有东西掉进去，咱先把水放桶里，等桶满了，再打开水仓盖子，把水倒进去——这个水桶就是 log buffer，innoDB引擎中，这个水桶可以不要，也可以要，也可以调整大小——这样就解决了些磁盘的频率问题。

原理决定了它的特性

redo log 本身是一个固定大小的文件，虽然可以设置，但是容量终归不会太大，如果装满了，那只能把整个系统暂时锁起来，根据redo log 完成数据页落盘，然后清理掉这些没用的redo log。
正是因为这个原理，redo log 不可能像binlog一样记录数据的逻辑日志（对原数据做了什么样的操作），而只能是物理日志（原数据被改成了什么）。因为逻辑日志总需要从头一步一步才能推出现在的数据，而redo log 就是一个循环文件，边写边删。