MySQL数据库日志之WAL机制和Buffer Pool

WAL 机制（Write-Ahead-Logging）

先磁盘之前先写入日志文件到磁盘，也就是 redo log 中的后台系统线程，每 1 秒进行一次对 redo log Buffer 刷盘操作。

• 标准的Undo Log这一步是靠WAL实现的，也就是要求Undo写入先于数据落盘。
  • 对于，undo log 的 WAL 机制，只是相对于提交事务后的刷盘和线程轮询刷盘。只写一次盘，走 redolog 。

• redo log 在事务没有提交前的刷盘，也使用了 WAL 机制，写入先于数据落盘。
• binlog 要求一次写入，write 也只是写入到文件缓存（page cache），事务提交的时候，再把 binlog cache 写到 binlog 文件中。
  • 但是我们可以通过 binlog_cache_size 参数控制单个线程 binlog cache 内存大小，如果存储内容超过了这个参数，就要暂存到磁盘。这里应用了 WAL 机制，日志先于数据落盘。

Buffer Pool（缓存池） 的作用

MySQL 的数据都是存在磁盘中的，那么要更新一条记录的时候，得先要从磁盘读取该记录，然后在内存中修改这条记录。那修改完的记录是选择继续写入磁盘，还是缓存起来？？？

当然是缓存，这样下次有查询语句命中了这条记录，直接读取缓存中的记录，就不需要从磁盘获取数据了。

为此 InnoDB 引擎设计了一个缓冲池（Buffer Pool），来提高数据库的读写性能。

有了 Buffer Pool 后：

• 当读取数据是，如果数据存在于 Buffer Pool 中，客户端就会直接读取 Buffer Pool 中的数据，否则再去磁盘中读取。
• 当修改数据时，如果数据存在于 Buffer Pool 中，那么直接修改 Buffer Pool 中的数据所在的页，然后将其页设置为脏页（该页的内存数据和磁盘上的数据已经不一致）, 为了减少磁盘 I/O,不会立即将脏页写入磁盘，后续由后台线程选择一个合适的时机将脏页写入到磁盘。

Buffer Pool 缓存了什么？

InnoDB 会把存储的数据划分为如干个【页】（数据页），以页作为磁盘和内存交互的基本单位，一个页的默认大小为 16 KB。因此，Buffer Pool 同样需要按照【页】来划分。

在 MySQL 启动的时候，InnoDB 会为 Buffer 申请一片连续的内存空间，然后按照默认 16 KB 的大小划分一个个页，Buffer Pool 中的页就叫缓存页。此时这些缓存页都是空闲的，之后随着程序的运行，才会由磁盘上的页被缓存到 Buffer Pool 中。

Buffer Pool 缓存了什么？

数据页，索引页，插入缓存页，undo，自适应哈希索引，锁信息

undo 页 是记录是什么？

开启事务后，InnoDB 层更新记录前，首先要记录相应的 undo log，如果是更新操作，需要把被更新的列的 旧值记下来，也就是要生成一条 undo log，undo log 会写入 Buffer Pool 中的 undo 页面。

undo log 的记录的是开启事务时的值，如果是更新操作就要存到缓存中（脏页 undo 页），后面系统线程会刷脏。

对于，undo log 的 WAL 机制，只是相对于提交事务后的刷盘和线程轮询刷盘。

只写一次盘，走 redolog 。

查询一条记录，就只需要缓冲一条记录吗？

不是的。

当我们查询一条记录时，InnoDB 是会把整个页的数据加载到 Buffer Pool 中，将页加载到 Buffer 后，再通过页里的【页目录】去定位到某条具体的记录。

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