InnoDB存储引擎——异步IO_讨论innodb的异步io操作如何提高数据库性能。-优快云博客

InnoDB存储引擎利用异步IO（AIO）提高磁盘操作性能，减少等待时间。AIO允许并发发送多个IO请求，并通过IO Merge技术合并连续的IO操作，提升IOPS。在InnoDB1.1.x及以上版本，引入了内核级别的Native AIO，提供更好的性能。Native AIO在Linux系统默认启用，但Mac OSX不支持。开启Native AIO能显著提升恢复速度，例如官方测试显示恢复速度可提升75%。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

为了提高磁盘操作性能，当前的数据库系统都采用异步IO（Asynchronous IO，AIO）的方式来处理磁盘操作。InnoDB存储引擎就是这样。

AIO的概念

与AIO对应的Sync IO，即每进行一次IO操作，需要等待此操作结束才能继续接下来的操作。但是如果用户发出的是一条索引扫描的查询，那么这条SQL查询语句可能需要扫描多个索引页，也就是需要进行多次的IO操作。在每扫描一个页并等待其完成后再进行下一次的扫描，这是没有必要的。用户可以在发出一个IO请求后立即再发出另一个IO请求，当全部IO请求发送完毕后，等待所有IO操作的完成，这就是AIO。

IO Merge

AIO另一个优势是进行IO Merge操作，也就是将多个IO合并为1个IO,这样可以提高IOPS的性能。例如用户需要访问页的（space, offset）为：
(8,6),(8,7),(8,8)
每个页的大小为16KB，那么同步IO需要进行3次IO操作。而AIO会判断到这三个页是连续的（可以通过(space,offset)知道）。因此AIO底层会发送一个IO请求，从(8,6)开始，读取48KB的页。

root@TryHard:~# iostat
Linux 3.13.0-65-generic (TryHard)       03/14/2017      _x86_64_        (1 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.11    0.00    0.23    0.02    0.10   99.54

Device:         tps    kB_read/s     kB_wrtn/s  kB_read    kB_wrtn
xvda            0.31      0.17       2.65       1464569     22747260

在InnoDB1.1.x之前，AIO的实现是通过InnoDB存储引擎中的代码来模拟实现。从InnoDB1.1.x开始，提供了内核级别AIO的支持，称为Native AIO。因此在编译或者运行该版本的MySql时，需要libaio库的支持。

Native AIO需要操作系统提供支持，Windows和Linux系统都提供Native AIO支持，而Mac OSX系统则未提供。

参数innodb_use_native_aio用来控制是否启动Native AIO，在Linux系统下，默认值为ON。

mysql> show variables like 'innodb_use_native_aio';
+-----------------------+-------+
| Variable_name         | Value |
+-----------------------+-------+
| innodb_use_native_aio | ON    |
+-----------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

用户可以通过开启和关闭Native AIO功能来比较InnoDB性能的提升。官方的测试显示，启动Native AIO，恢复速度可以提高75%。
在InnoDB存储引擎中，read ahead方式的读取都是通过AIO完成，脏页的刷新，即磁盘的写入操作则全部由AIO完成。