MySQL 學(xué)習(xí)總結(jié) 之 初步了解 InnoDB 存儲引擎的架構(gòu)設(shè)計

一、存儲引擎

上節(jié)我們最后說到，SQL 的執(zhí)行計劃是執(zhí)行器組件調(diào)用存儲引擎的接口來完成的。
那我們可以理解為：MySQL 這個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是依靠存儲引擎與存放數(shù)據(jù)的磁盤文件進(jìn)行交互的。

那么 MySQL 有哪些存儲引擎呢？

主要有 MyISAM、InnoDB、Memory等等。而現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)中，基本都是使用 InnoDB 存儲引擎，所以接下來我將簡單總結(jié)自己關(guān)于 InnoDB 存儲引擎的學(xué)習(xí)，比較簡單的介紹 InnoDB 存儲引擎里面的組件。

二、緩沖池

我們現(xiàn)在都知道了，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是存放在磁盤文件中的。
那么，我們每次對表的增刪改查都是直接在磁盤文件里面操作嗎？

答案：不是的！

因為磁盤文件的隨機(jī)讀寫的性能是非常差的，如果所有操作都在磁盤中進(jìn)行，那么就不會有高性能 MySQL 的說法了，MySQL 也不能支持高并發(fā)，也不會在互聯(lián)網(wǎng)中如此的流行。

這時候要引入 InnoDB 存儲引擎最重要的一個組件，就是緩沖池（Buffer Pool），它是一個非常重要的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。它是內(nèi)存里面的，憑借著內(nèi)存非常高性能的讀寫，使得 MySQL 能夠支持高并發(fā)。

緩沖池（Buffer Pool） 的使用原理：

我們先復(fù)習(xí)一下 MySQL 接收請求的過程。

①、MySQL 的工作線程專門監(jiān)聽數(shù)據(jù)庫連接池的連接，有連接就獲取連接中的 SQL 語句。
②、然后將 SQL 語句交給 SQL 接口 去處理，SQL 接口里會進(jìn)行下面的一系列流程。
③、查詢解析器 將 SQL 語句解析成 MySQL 能理解的東西。
④、接著 查詢優(yōu)化器 去為 SQL 語句制定一套最優(yōu)的執(zhí)行計劃。
⑤、執(zhí)行器 會根據(jù)執(zhí)行計劃去調(diào)用存儲引擎的接口。

上面是上篇文章總結(jié)到的東西，那么存儲引擎的接口是怎么進(jìn)行增刪改查的呢？以更新操作為例，其他的同理。
首先，存儲引擎會先判斷更新 SQL 對應(yīng)的數(shù)據(jù)行是否在 緩沖池（Buffer Pool） 里面。如果在的話就直接在 緩沖池（Buffer Pool） 里更新數(shù)據(jù)然后返回；如果不在，則從磁盤文件里讀取數(shù)據(jù)到 緩沖池（Buffer Pool） 里，然后進(jìn)行更新操作，最后再返回結(jié)果。

三、undo 日志文件

我們都知道，在事務(wù)中，事務(wù)提交前是可以隨時回滾對數(shù)據(jù)的更新的。那么是依靠什么來做的呢？

依靠的是 undo 日志文件。

undo 日志文件的使用原理：

更新數(shù)據(jù)為例：
假如你更新某行 id=100 的數(shù)據(jù)，將字段 name 由原來的“張三”改為“李四”，那么此時會將 "id=10" 和 “name=張三” 這兩個關(guān)鍵信息寫入 undo 日志文件中。
當(dāng)你事務(wù)提交前需要回滾，就會從 undo 日志文件 中找到這兩個關(guān)鍵字，然后進(jìn)行更新操作的回滾。

四、redo log buffer

上面說到，所有的增刪改查操作其實是在緩沖池里面進(jìn)行的，所以其實對數(shù)據(jù)的修改并沒有立刻落實到磁盤文件里面。

那么有一個問題：在緩沖池的臟數(shù)據(jù)刷回磁盤文件中前，MySQL 宕機(jī)了怎么辦？
此時 InnoDB 存儲引擎提供了一個非常重要的組件，就是 redo log buffer 組件.，它也是內(nèi)存里的一塊緩沖區(qū)。

redo log buffer 的使用原理：

還是以上面的更新操作為例，當(dāng)數(shù)據(jù)更新后，會記錄下數(shù)據(jù)更新的的關(guān)鍵信息，對應(yīng)的就是 redo 日志，然后寫入 redo log buffer 里。

但是還是會有一個問題，上面說到，redo log buffer 也是在內(nèi)存里的。那當(dāng) MySQL 宕機(jī)時，由于內(nèi)存里的所有數(shù)據(jù)都會丟失，所以緩沖池的臟數(shù)據(jù)和 redo log buffer 的日志還是會全部丟失。
這樣會造成一種情況，客戶端收到更新成功的信息了，但是最后數(shù)據(jù)庫里頭的數(shù)據(jù)還是沒更新成功。

所以，redo log buffer 還有一個刷盤策略。正常是，當(dāng)事務(wù)提交時，會將 redo log buffer 里的 redo 日志 刷回到磁盤中，這樣就不用擔(dān)心，事務(wù)提交成功，但是更新數(shù)據(jù)可能會丟失的問題了。即使在 緩沖池（Buffer Pool） 的臟數(shù)據(jù)刷回磁盤前， MySQL 宕機(jī)了，也不會丟失數(shù)據(jù)，因為 MySQL 重啟時可以根據(jù)磁盤中的 redo 日志 恢復(fù)之前所有臟數(shù)據(jù)的更新。

總結(jié)

以上所述是小編給大家介紹的MySQL 學(xué)習(xí)總結(jié) 之 初步了解 InnoDB 存儲引擎的架構(gòu)設(shè)計，希望對大家有所幫助！