MySQL的Flush-List和臟頁的落盤機制

一、回顧

MySQL啟動后Buffer Pool會初始化。Buffer Pool也會初始化好N多個空白的緩存頁，以及它們的描述數據會被組織成LRU鏈表以及FreeList 雙向鏈表。

這時你從磁盤中讀取一個數據頁，會先從Free List中找出一個空閑緩存頁的描述信息，然后將你讀出的數據頁中加載進緩存頁中。同時將緩存頁的描述信息從Free List中剔除，此外該描述信息塊還會被維護進LRU鏈表中。

數據頁被加載進Buffer Pool后你就可以對其進行變更操作了。

二、Flush List

為了加快響應客戶端的速度，MySQL會在Buffer Pool中對數據進行修改，可是一旦你對LRU鏈表中的緩存頁做了修改，那該頁中的數據和磁盤中的數據頁信息就不一致了！大家一般管這種數據頁叫做臟頁。

為了保證數據的最終一致性，MySQL是需要將臟頁刷新回磁盤的！

但是問題是：需要將哪些數據頁刷新回磁盤呢？

這就引出了Flush List～

Flush List 和 Free List很像，都是由Buffer Pool中數據描述信息組織而成的雙向鏈表。

一旦你對內存中的緩沖頁作出了修改，那該緩沖頁對應的描述信息塊就會添加進 Flush List。這樣當Buffer Pool中的數據頁不夠用時，我們就可以優先將 Flush List中的臟數據頁刷新進磁盤中。

如果你讀了前幾篇文章那你肯定知道了 LRUList、FreeList、FlushList、Buffer Pool、臟頁、臟數據。

下面乘勝追擊！一起看一下臟頁的落盤機制

三、什么是臟頁？什么是臟數據？

什么是臟頁？

我在介紹Flush List 的那篇文章有提及，臟頁就是LRU鏈表中被修改了的緩存頁。他們和磁盤中的數據頁不一致，臟頁是需要被刷新回磁盤的。

什么是臟數據？

這個問題其實引出了臟讀的概念。舉個例子：事物A中讀取到了事物B中未提交的數據，我們管這些數據叫做臟數據。

四、臟頁刷回磁盤的時機

當Buffer Pool不夠用時，根據LRU機制，MySQL會將Old SubList部分的緩存頁移出LRU鏈表。如果被移除出去的緩存頁的描述信息在Flush List中，MySQL就得將其刷新回磁盤。

InnoDB存儲引擎將臟頁刷回磁盤的時機有蠻多的，你可以把它當作拓展知識大概瀏覽一下。

1、當MySQL數據庫關閉時，會將所有的臟數據頁刷新回磁盤。這個功能由參數：innodb_fast_shutdown=0控制，默認讓InnoDB在關閉前將臟頁刷回磁盤，以及清理掉undo log。

2、有一個后臺線程Master Thread會按照每秒或者每十秒的速度，異步的將Buffer Pool中一定比例的頁面刷新回磁盤中。

3、在MySQL5.7中，Buffer Pool的刷新由page cleaner threads完成。

我們可以通過innodb_page_cleaners參數控制page cleaner threads線程的數量，但是當你將這個數值調整的比Buffer Pool的數量還大時，MySQL會自動將 innodb_page_cleaners數量設置為innodb_buffer_pool_instances的數量。Innodb1.1.x之前需要保證LRU列表中有至少100個空閑頁可以使用。低于這個閾值就會觸發臟頁的刷新。從MySQL5.6，也就是innodb1.2.X開始，innodb_lru_scan_depth參數為每個緩沖池實例指定page cleaner threads 掃描Buffer Pool來查找要刷新的臟頁的下行距離。默認為1024，該后臺線程每秒都會執行一次。4、當臟數據頁太多時，也會觸發將臟數據頁刷新回磁盤。該機制可由參數innodb_nax_dirty_pages_pct控制，比如將其設置為75，表示，當Buffer Pool中的臟數據頁達到整體緩存的75%時，觸發刷新的動作。現實情況是該參數默認值為0。以此來禁用Buffer Pool早期的刷新行為。

5、當redo log不可用時，也會強制臟頁列表中的臟頁刷新回磁盤。這個機制同樣由一個后臺線程完成。

五、其他關于臟頁刷新的知識點

刷新臨接數據頁：意思是當MySQL將某臟頁刷新回磁盤時，是否也以相同的態度將該臟頁鄰接的臟頁一并刷新回磁盤。

可以通過參數innodb_flush_neighbors控制該過程。

那如何選擇將其設置為哪種狀態呢？

你可以根據MySQL實例所在機器的存儲類型來決定。如果為HDD存儲建議將其開啟，因為HDD的磁盤刷新速率較低，開啟該參數后可以有效的減少IO操作。相反如果使用SSD存儲，其本身就有高磁盤IO的特性，建議禁用該參數。

以上就是MySQL的Flush-List和臟頁的落盤機制的詳細內容，更多關于MySQL Flush-List和臟頁的落盤機制的資料請關注好吧啦網其它相關文章！