怎么理解MySQL的Insert buffer

本篇內(nèi)容介紹了“怎么理解MySQL的Insert buffer”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

 我們知道在進(jìn)行插入操作時(shí)，數(shù)據(jù)頁的存放還是按主鍵id的執(zhí)行順序存放， 但是對(duì)于非聚集索引，葉子節(jié)點(diǎn)的插入不再是順序的了。
例如,對(duì)于如下表結(jié)構(gòu)進(jìn)行insert操作
create table tab ( 
  id int auto_increment, 
  name varchar(30),
  primary key (id),
  key(name)
 ) engine=innodb  default charset=utf8;
nanme 為非唯一字段，這時(shí)就需要離散地訪問非聚集索引頁，插入性能在這里變低了。然而這并不是這個(gè)name字段上索引的錯(cuò)誤，因?yàn)锽+樹的特性決定了非聚集索引插入的離散性。
為了解決非聚族索引的隨機(jī)寫性能差,InnoDB 存儲(chǔ)引擎開發(fā)了 innsert-buffer pool (5.5 中做了加強(qiáng),稱之為 change buffer pool)

一 什么是 innsert-buffer pool
innodb使用insert buffer"欺騙"數(shù)據(jù)庫:對(duì)于為非唯一索引，輔助索引的修改操作并非實(shí)時(shí)更新索引的葉子頁,而是把若干對(duì)同一頁面的更新緩存起來做合并為一次性更新操作,轉(zhuǎn)化隨機(jī)IO 為順序IO,這樣可以避免隨機(jī)IO帶來性能損耗，提高數(shù)據(jù)庫的寫性能。
1.1 原理:
   a 先判斷要更新的這一頁在不在內(nèi)存中。
   b 如果不在,則讀取index page 存入Insert Buffer，按照Master Thread的調(diào)度規(guī)則來合并非唯一索引和索引頁中的葉子結(jié)點(diǎn).

1.2 Master Thread的調(diào)度規(guī)則
  a 主動(dòng)merger[innodb主線程定期完成，用戶線程無感知]
    主動(dòng)merger：
    原理:主動(dòng)merge通過innodb主線程(svr_master_thread）判斷：若過去1s之內(nèi)發(fā)生的I/O小于系統(tǒng)I/O能力的5%，
        則主動(dòng)進(jìn)行一次insert buffer的meger操作。meger的頁面數(shù)為系統(tǒng)I/O能力的5%，讀取采用async io模式。
        每10s,必定觸發(fā)一次insert buffer meger操作。meger的頁面數(shù)仍舊為系統(tǒng) I/O能力的5%。
    步驟:
        1.主線程發(fā)出async io請(qǐng)求，async讀取需要被meger的索引頁面
        2.I/O handler 線程，在接受到完成的async I/O之后，進(jìn)行merger
  b 被動(dòng)merge[用戶線程完成，用戶能感受到meger操作帶來的性能影響]
    被動(dòng)merge:
      情況一：
      insert操作，導(dǎo)致頁面空間不足，需要分裂(split)。由于insert buffer只針對(duì)單個(gè)頁面，不能buffer page split[頁已經(jīng)在內(nèi)存里]，因此引起頁面的被動(dòng)meger。同理，update操作導(dǎo)致頁面空間不 足；purge導(dǎo)致頁面為空等?？傊?若 當(dāng)前操作引起頁面split or merge,那么就會(huì)導(dǎo)致被動(dòng)merge。
      情況二:
      insert操作，由于其它各種原因，insert buffer優(yōu)化返回false，需要真正讀取page時(shí)，要進(jìn)行被動(dòng)merge。與一不同的是，頁在disk上，需要讀取到內(nèi)存里。
      情況三：
      在進(jìn)行insert buffer操作，發(fā)現(xiàn)insert buffer太大，需要壓縮insert buffer,這時(shí)需要強(qiáng)制被動(dòng)merge,不允許 insert 操作進(jìn)行。

二 為什么要求是非唯一索引呢？
因?yàn)?br/>  1 主鍵是行唯一的標(biāo)示符,當(dāng)app 寫入行時(shí)，是按照主鍵遞增的順序進(jìn)行插入的，異常插入聚族索引一般也順序的，不需要隨機(jī)IO。
  2 寫唯一索引要檢查記錄是不是存在，所以在修改唯一索引之前,必須把修改的記錄相關(guān)的索引頁讀出來才知道是不是唯一,這樣Insert buffer就沒意義了，反正要讀出來(讀帶來隨機(jī)IO)，所以只對(duì)非唯一索引有效。

三 如何查看insert buffer  
我們可以通過show engine innodb status \G 來查看插入緩沖的信息
-------------------------------------
INSERT BUFFER AND ADAPTIVE HASH INDEX
-------------------------------------
Ibuf: size 1, free list len 0, seg size 2, 2920 merges
merged operations:
 insert 23858, delete mark 0, delete 0
discarded operations:
 insert 0, delete mark 0, delete 0

seg size顯示了當(dāng)前插入緩沖的大小為2 *16KB，大約為32KB，free list len代表了空閑列表的長(zhǎng)度，size代表了已經(jīng)合并記錄頁的數(shù)量。merges 表示合并次數(shù)。
merged operations:
Inserts代表插入的記錄數(shù)，delete mark delete 次數(shù)均為0.

四 insert buffer 增強(qiáng)之 change buffering
    change buffering 是MySQL5.5加入的新特性，change buffering是insert buffer的加強(qiáng)，insert buffer只針對(duì)insert有效，change buffering對(duì)insert、delete、update(delete+insert)、purge都有效。當(dāng)修改一個(gè)索引塊(secondary index)時(shí)的數(shù)據(jù)時(shí)，索引塊在buffter pool中不存在，修改信息就會(huì)被cache在change buffer中，當(dāng)通過索引掃描把需要的索引塊讀取到buffer pool時(shí)，會(huì)和change buffer中修改信息合并，再擇機(jī)寫回disk。目的還是為了減少隨機(jī)IO帶來性能損耗，說明白了：把隨機(jī)IO盡量變成順序IO。

“怎么理解MySQL的Insert buffer”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！