03、BufferPool内存结构的样子

1、BufferPool 大概的样子

1.1、buffer pool 默认大小为128MB（大小可设置），里面会包含很多个缓存页（一个数据对应一个缓存页，每个缓存页16kb），同时每个缓存页还有一个描述数据，也可以叫做控制数据
1.2、 buffer pool 在数据库启动是会按照 设置的buffer pool大小开辟内存（会比设置的 buffer pool 大一些）
1.3、buffer pool中的数据是对数据库操作的时候，才会把数据对应的页从磁盘里读取出来，放到 buffer poll 的缓存页中

2 通过free链表查找空闲缓存页

2.1、随着数据库的运行缓存页势必越来越少，所以数据库为BufferPool 设计了free链表（双向链表数据结构），既每个节点便就是一个空闲缓存页的描述数据块的地址。
2.2、free 链表有一个基础节点（40字节大小 它不属于Buffrt Pool），它会引用链表的头结点和尾节点，还存储了链表中有多少个空闲的缓存页（描述数据块）
2.3、Buffer Pool里面的描述数据块组成有两个指针，一个是 free_pre ,一个是free_next,分别指向自己的上一个free链表节点，以及下一个free链表的节点。

3、磁盘上的数据读取到缓存到BuffrtPool 缓存页中

3.1、首先从free 链表里获取一个描述数据块，然后就能获取到对应的缓存页
3.2、然后就可以将磁盘中的数据，读取到找到的缓存页中了
3.3、最后把这个描述数据块在free链表中剔除掉

1. 其实数据库有一个哈希表数据结构，它会用 表空间号+ 数据页号，作为一个key,然后缓存页的地址最为value。
2. 使用 表空间号+数据页号 作为key 去哈希表里查，如没有值就读取数据页，有值则表明数据页已经被缓存了
3. 也即在每次读取一个数据页到缓存之后，都会在这个哈希表中写入一个key-vakue

4、flush 链表指BufferPool缓存页中的数据

1、凡是在BufferPool 被修改过的数据，在没有被刷新回磁盘时，对数据库来说都是脏数据
2、被修改过的缓存页的数据描述块会形成flush链表，后续flush 刷新到磁盘上

5、当free链表没有空闲的描述数据（无空闲的缓存页）时,还有要加载的数据怎么办

1. 一种是 直接把 flush链表的数据刷新到磁盘中（将命中率低的数据刷新到磁盘中），并在flush 链表中剔除，得到新的空闲缓存页来，然后磁盘加载的数据就可以加载到新的空闲缓存页中。

6、引入LRU 算法来判断哪些缓存页是不常用的

全名是：Least Recently Used 最近最少使用的意思。
LRU原理：假设从磁盘加载一个数据页到缓存页的时候，就把这个缓存页的描述数据块放到LRU链表头部去，那么只要有数据的缓存页，都会在LRU链表里了，而且最近被访问的数据缓存页的描述数据块，都会放到LRU 链表的头部去。