剖析MySQL InnoDB存储原理（下）
一、innodb存储引擎内存管理
1.1 概念：
buffer pool：预分配的内存池；
page：buffer pool的最小单位；
free list：空闲page组成的链表；
flush list：脏页链表；
page hash 表：维护内存page和文件page的映射关系；
这几个概念关系，如图所示：
1.2 内存的淘汰算法：lru
分为三部分：lru_new、lru_old、midpoint。如下图所描述：
1.2.1 页面装载的逻辑如图：
数据从磁盘到内存 > free list中取 > lru中淘汰 > lru flush
1.2.2 页面淘汰
lru链表中将第一个脏页刷盘并“释放”，放到free list中。
1.2.3 位置移动
innodb_old_blocks_time old区存活时间，大于此值，有机会进入new区
midpoint:指向5/8位置
为了减少移动到次数和lock，思路访问时间 + 频率，避免热数据被移除，通过如下：freed_page_clock:buffer pool淘汰页数
移动时机：
当前freed_page_clock - 上次移动到header时freed_page_clock >lru_new长度1/4
2、mysql事务管理机制原理分析
1、基本概念：
1.1 事务特性：
a(atomicity原子性):全部成功或全部失败
i(isolation隔离性):并行事务之间互不干扰
d(durability持久性):事务提交后，永久生效
c(consistency一致性):通过aid保证
1.2 并发问题：
脏读(drity read):读取到未提交的数据
不可重复读(non-repeatable read):两次读取结果不同
幻读(phantom read):select 操作得到的结果所表征的数据状态无法支撑后续的业务操作
1.3 隔离级别
read uncommitted(读取未提交内容):最低隔离级别，会读取到其他事务未提交的数据，脏读;
read committed(读取提交内容):事务过程中可以读取到其他事务已提交的数据，不可重复读;
repeatable read(可重复读):每次读取相同结果集，不管其他事务是否提交，幻读;
serializable(串行化):事务排队，隔离级别最高，性能最差;
2、事务实现原理
2.1 mvcc
read view：活跃事务列表(还未提交的事务) 列表中最小事务id(提交)，列表中最大事务id（未提交）；具体可见性通过如下流程图所示：
2.2 mvcc如何实现
undo log：实现数据多版本，回滚，提交即清理；
redo log：实现事务持久性,记录修改,用于异常恢复,循环写文件;
write pos:写入位置
chick point:刷盘位置
chick point -> write pos:待落盘数据
写入流程：
刷盘时机：
innodb_flush_log_at_trx_commit
3、mysql使用及调优实践分析
3.1 索引使用技巧
联合索引:优于多列独立索引
索引顺序:选择性高的在前面
覆盖索引:二级索引存储主键值更有利
索引排序:索引同时满足查询和排序
3.2 分库分表
是否分表，建议单表不超过1kw
分表方式，取模:存储均匀&访问均匀，按时间:冷热库
分库，按业务垂直分，水平查分多个库
3.3 使用建议
数据库字符集使用utf8mb4;
varchar按实际需要分配长度;
文本字段建议使用varchar;
时间字段建议使用long;
bool字段建议使用tinyint;
枚举字段建议使用tinyint;
交易金额建议使用long;
禁止使用“%”前导的查询;
禁止在索引列进行数学运算，会导致索引失效;
select * from t1 where id+1 >1121 不会使用索引
select * from t1 where id >1121 - 1 会使用索引
表必须有主键，建议使用业务主键;
单张表中索引数量不超过5个;
单个索引字段数不超过5个;
字符串索引使用前缀索引，前缀长度不超过10个字符;
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这几个概念关系，如图所示：
1.2 内存的淘汰算法：lru
分为三部分：lru_new、lru_old、midpoint。如下图所描述：
1.2.1 页面装载的逻辑如图：
数据从磁盘到内存 > free list中取 > lru中淘汰 > lru flush
1.2.2 页面淘汰
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1.2.3 位置移动
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midpoint:指向5/8位置
为了减少移动到次数和lock，思路访问时间 + 频率，避免热数据被移除，通过如下：freed_page_clock:buffer pool淘汰页数
移动时机：
当前freed_page_clock - 上次移动到header时freed_page_clock >lru_new长度1/4
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1、基本概念：
1.1 事务特性：
a(atomicity原子性):全部成功或全部失败
i(isolation隔离性):并行事务之间互不干扰
d(durability持久性):事务提交后，永久生效
c(consistency一致性):通过aid保证
1.2 并发问题：
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不可重复读(non-repeatable read):两次读取结果不同
幻读(phantom read):select 操作得到的结果所表征的数据状态无法支撑后续的业务操作
1.3 隔离级别
read uncommitted(读取未提交内容):最低隔离级别，会读取到其他事务未提交的数据，脏读;
read committed(读取提交内容):事务过程中可以读取到其他事务已提交的数据，不可重复读;
repeatable read(可重复读):每次读取相同结果集，不管其他事务是否提交，幻读;
serializable(串行化):事务排队，隔离级别最高，性能最差;
2、事务实现原理
2.1 mvcc
read view：活跃事务列表(还未提交的事务) 列表中最小事务id(提交)，列表中最大事务id（未提交）；具体可见性通过如下流程图所示：
2.2 mvcc如何实现
undo log：实现数据多版本，回滚，提交即清理；
redo log：实现事务持久性,记录修改,用于异常恢复,循环写文件;
write pos:写入位置
chick point:刷盘位置
chick point -> write pos:待落盘数据
写入流程：
刷盘时机：
innodb_flush_log_at_trx_commit
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3.1 索引使用技巧
联合索引:优于多列独立索引
索引顺序:选择性高的在前面
覆盖索引:二级索引存储主键值更有利
索引排序:索引同时满足查询和排序
3.2 分库分表
是否分表，建议单表不超过1kw
分表方式，取模:存储均匀&访问均匀，按时间:冷热库
分库，按业务垂直分，水平查分多个库
3.3 使用建议
数据库字符集使用utf8mb4;
varchar按实际需要分配长度;
文本字段建议使用varchar;
时间字段建议使用long;
bool字段建议使用tinyint;
枚举字段建议使用tinyint;
交易金额建议使用long;
禁止使用“%”前导的查询;
禁止在索引列进行数学运算，会导致索引失效;
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