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「转」InnoDB架构,一幅图秒懂

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网上写MySQL架构的文章比较多,写InnoDB架构的文章比较少,今天简单说说InnoDB架构。
画外音:一分钟,一幅图,秒懂。
MySQL简要架构是怎么样的?
「转」InnoDB架构,一幅图秒懂

「转」InnoDB架构,一幅图秒懂
MySQL整体分为三层:
(1)客户端,是各种编程语言的connector;
(2)MySQL服务,内部包含各种组件,实现各种功能;
(3)文件系统,数据存储与日志;
其中,MySQL服务内,可以以插件的形式,实现各种存储引擎。
在InnoDB,MyISAM,Memory…等各种存储引擎中,InnoDB是使用范围最广的。
画外音:事务,行锁,聚集索引,MVCC…众多特性让InnoDB备受青睐。
InnoDB简要架构是怎么样的?
「转」InnoDB架构,一幅图秒懂

「转」InnoDB架构,一幅图秒懂
InnoDB整体也分为三层:
(1)内存结构(In-Memory Structure),这一层在MySQL服务进程内;
(2)OS Cache,这一层属于内核态内存;
(3)磁盘结构(On-Disk Structure),这一层在文件系统上;
这三层的交互有两类:
(1)通过OS Cache落地数据(上图中,两个短箭头);
(2)直接O_Direct落地数据(长途中,长箭头);
画外音:这是一个性能与一致性折衷的设计。
InnoDB内存结构包含哪些核心组件?
InnoDB内存结构包含四大核心组件,分别是:
(1)缓冲池(Buffer Pool);
(2)写缓冲(Change Buffer);
(3)自适应哈希索引(Adaptive Hash Index);
(4)日志缓冲(Log Buffer);
恰好,这四大核心组件,今年都详细的写过。
缓冲池(Buffer Pool)
目的是提升InnoDB性能,加速读请求,避免每次数据访问都进行磁盘IO。
画外音:和系统架构设计中缓存的功能有点像,避免每次访问数据库。
这里面涉及的技术点包括:预读,局部性原理,LRU,预读失败+缓冲池污染,新生代老生代双链LRU…细节参见《缓冲池(buffer pool),彻底懂了!》。
写缓冲(Change Buffer)
目的是提升InnoDB性能,加速写请求,避免每次写入都进行磁盘IO。
画外音:我C,这个牛逼,写入居然都可以不进行磁盘IO?
细节参见《写缓冲(change buffer),彻底懂了!》,这篇文章的细节原理,特别有意思。
自适应哈希索引(Adaptive Hash Index)
目的是提升InnoDB性能,加速读请求,减少索引查询的寻路路径。
这里面涉及的技术点包括:聚集索引,普通索引,哈希索引…细节参见《InnoDB到底支不支持哈希索引》。
日志缓冲(Log Buffer)
目的是提升InnoDB性能,极大优化redo日志性能,并提供了高并发与强一致性的折衷方案。
这里面涉及的技术点包括:redo log作用,流程,三层架构,随机写优化为顺序写,次次写优化为批量写…细节参见《事务已提交,数据却丢了,赶紧检查下LogBuffer》。
InnoDB磁盘结构包含哪些核心组件?
主要包括日志与表空间,其结构与原理比InnoDB内存结构更加复杂,如果大家感兴趣,未来再撰文详述。
「转」InnoDB架构,一幅图秒懂

「转」InnoDB架构,一幅图秒懂
一分钟系列,希望大家对InnoDB架构,以及InnoDB内存结构的四大组件有了更系统性的了解。
知其然,知其所以然,希望大家有收获。

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