MySQL InnoDB的内存管理

浙江雁荡山

　　一、前言：数据库的引擎是整个mysql数据库的核心组件，mysql的存储引擎众多，MyISAM、InnoDB、Memory、Archive等，其中InnoDB是mysql里面支持事务类型的一个存储引擎最好的一个，雅虎、facebook、youtube、淘宝、谷歌用的mysql数据库都有用到InnoDB的存储引擎；
　　在此附上经典的mysql的架构图：

http://blog.itpub.net/attachment/201501/19/12679300_1421651685kcu1.png

　　二、通过了解mysql的系统架构之后，便可以初步的了解innodb存储引擎的架构模型了，接下来又是一张经典的innodb存储引擎的系统架构图

http://blog.itpub.net/attachment/201501/19/12679300_1421651704EKE7.png

　　从图上看可以清晰的看到innodb存储引擎可以分为三部分：内存、进程、数据文件（如果了解ORACLE的话，ORACLE的架构体系跟这个是很像的，在比较中学习总是很有一番趣味）
　　2.1 innodb的内存的作用大致如下：

• 　　缓存磁盘上的数据，方便快速的读取；
  
• 　　对磁盘文件的数据进行修改之前在这里缓存；
  
• 　　应用所作的日志的缓存；
  
• 　　内存结构自身的管理结构；
  

　　内存结构根据功能可以分成三部分：Innodb buffer pool、additional buffer pool、log buffer;
　　2.1.1 Innodb buffer pool：缓冲池，从图上可以看到buffer pool占用最大块的内存部分，主要用来各种数据的缓冲。innodb将数据文件按页（16K）读取到缓冲池，然后按最少使用（LRU)算法来保留缓存数据；数据文件修改时，先修改缓存池中的页（即脏页），然后按一定平率将脏页刷新到文件；
　　通过语句可以查看mysql各内存的分配情况：
　　mysql> show variables like 'innodb_%_size';
　　+---------------------------------------------------+------------------+
　　| Variable_name | Value |
　　+----------------------------------------------------+------------------+
　　| innodb_additional_mem_pool_size | 8388608    |
　　| innodb_buffer_pool_size                | 134217728 |
　　| innodb_log_buffer_size                  |     8388608 |
　　| innodb_log_file_size                       |     5242880 |
　　| innodb_purge_batch_size               |             20 |
　　+-------------------------------------------+-----------------+
　　5 rows in set (0.00 sec)
　　innodb_additional_mem_pool_size 的大小为8388608/1024/1024=8M
　　innodb_buffer_pool_size 的大小134217728/1024/1024=128M
　　innodb_log_buffer_size 的大小8388608/1024/1024=8M
　　运行脚本：show engine innodb status可以查看innodb_buffer_pool的运行情况；
　　mysql> show engine innodb status\G;
　　***********************************************************
　　Type: InnoDB
　　Name:
　　Status:
　　Total memory allocated 137363456; in additional pool allocated 0
　　Dictionary memory allocated 53307
　　Buffer pool>
　　Free buffers 7784
　　Database pages 406
　　Old database pages 0
　　Modified db pages 0
　　*********************************************************************************************
　　红色的文字显示InnoDB存储引擎缓冲池的使用情况，这边的单位是buffer frame，每个buffer frame为16K，通过计算可以查看buffer pool的使用情况

• 
  　　Buffer pool>
  
• 　　Free buffers表示当前空闲的缓冲帧7784×16k/1024=121MB
  
• 　　Database pages表示已经使用的缓冲帧 406×16k/1024=6.34MB
  
• 　　Modified db pages 表示脏页的数量，当前显示为0；
  
• 　　Old database pages表示LRU列表中old sublist中的数据块数量
  

　　对上面的innodb buffer pool细看会发现，buffer pool的数据类型又可以分为：page cache、hash index、undo、insert buffer、explicit locks；
　　2.1.2 Log Buffer：日志缓冲池（功能跟oracle redo log buffer基本相似），将重做日志信息放入这个缓冲区，然后按一定频率将其刷新到重做日志文件。该值一般不需要设置很大，因为一般情况下每一秒钟就会将重做日志缓冲刷新到日志文件，因此我们只需要保证每秒产生的食物量在这个缓冲大小之内即可；
　　脚本： show variables like ' innodb_log_buffer_size ';   可以显示log buffer的大小；
　　2.1.3 additional buffer pool：额外缓冲池，mysql技术内部Innodb存储引擎上面是这样介绍的：
　　在innodb存储引擎中，对内存的管理是通过一种称为内存堆的方式进行的。在对一些数据结构本身分配内存时，需要从额外获得内存池中申请，当该区域的内存不够时，Innodb会从缓冲池中申请。但是每个缓冲池中的frame buffer还有对应的缓冲控制对象，这些对象记录了诸如LRU、锁、等待等方面的信息，而这个对象的内存需要从额外内存中申请。因此，当你申请了很大的Innodb缓冲池时，这个值也应该相应增加；
　　简单理解为：额外缓冲池用于管理缓冲池的内容的，所以缓冲池越大额外换池也需要越大；
　　总结：了解数据库的内存结构，为深入学习innodb奠定一个良好的理论基础；工作中很多人都不愿意学习理论性的基础，就像在学习数据库的时候，大部分人更倾向于学习一些sql语句修改：比如扩大表空间、修改数据文件。个人在学习的时候从来不记录这些语句的，毕竟需要用的时候网上搜索一箩筐，而是更喜欢记录一些原理性的东西，做到每个操作都胸有成竹；