MySQL之InnoDB存储引擎

1.逻辑存储结构

下图是InnoDB的逻辑存储结构

2.架构

MySQL5.5版本开始，默认使用InnoDB存储引擎，它擅长事务处理，具有崩溃恢复特性，在日常开发中使用广泛。下图是InnoDB架构图，左侧为内存结构，右侧为磁盘结构。

2.1、内存结构

①Buffer pool：在执行增删改查操作时，先操作缓冲池中的数据，(缓冲池没有数据，再去磁盘加载并缓存在缓冲池中)，然后再以一定的频率刷新到磁盘中，减少磁盘IO，加快处理速度。

缓冲池以page为单位，底层采用链表数据结构管理page。

②change buffer：更改缓冲区（针对非唯一的二级索引页）。在执行DML语句时，如果数据不存在于Buffer pool，就把数据从磁盘加载到更改缓冲区，在更改缓冲区完成操作后，以一定的频率刷新到Buffer pool，再由Buffer pool刷新到磁盘。二级索引的DML操作是主键乱序插入的，频繁乱序的磁盘IO会大大减低处理速度，这就是change buffer存在的意义。

③Adaptive Hash Index：自适应hash索引，用于优化buffer pool数据的查询。

④log buffer：日志缓冲区。用来保存要写入磁盘的log日志（redo log、undo log），默认为16M，日志缓冲区的日志会定期刷新到磁盘。可以通过增加日志缓冲区的大小来减少磁盘IO。

参数：

innodb_log_buffer_size：缓冲区大小

innodb_flush_log_at_trx_commit：刷新日志时机（0：每次事务提交时刷新到磁盘；1：每秒刷新到磁盘；2：日志在每次事务提交后写入，并每秒刷新到磁盘）。

2.2、磁盘结构

①system tablespace：系统表空间是更改缓冲区的存储区域。

②file-per-table tablespace：每个表的文件表空间。每一张表都会生成一个独立的表空间文件。

③general tablespaces：通用表空间，默认不存在，但可以手动创建，手动指定关联。

④doublewrite buffer files:双写缓冲区。InnoDB引擎将数据页从buffer pool刷新到磁盘前，先将数据页写入双写缓冲区文件中，便于系统异常时恢复数据。

⑤undo tablespace：撤销表空间，MySQL实例在初始化时会自动创建两个默认的undo表空间（大小默认16M），用于存储undo log。

⑥temporary tablespaces：临时表空间，用于存放临时表等数据。

⑦redo log：重做日志，用来实现事务的持久性。当事务提交之后，会把所有修改信息都存到该日志中，用于在刷新脏页到磁盘发生错误时，进行数据恢复使用。

2.3、后台线程

3.事务原理

3.1、redo log

重做日志，记录的是事务提交时数据页的物理修改，是用来实现事务的持久性。

3.2、undo log

原子性：undo log

持久性：redo log

一致性：undo log +redo log

隔离性：锁+MVCC

4.MVCC

基本概念：

三个隐藏字段：

undo log版本链：

DB_TRX_ID：事务ID（自增）。

DB_ROLL_PTR：回滚指针（指向前一个事务的地址）。

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