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MySQL
的数据是如何组织的呢?当然是 page,也就是说MySQL
以页为单位进行内外存交换。
一、 MySQL记录存储(页为单位)
页头
记录页面的控制信息,共占56字节,包括页的左右兄弟页面指针、页面空间使用情况等。
虚记录
最大虚记录:比页内最大主键还大 最小虚记录:比页内最小主键还小 (作用:比如说我们要查看一个记录是否在这个页面里,就要看这个记录是否在最大最小虚记录范围内)
记录堆
行记录存储区,分为有效记录和已删除记录两种
自由空间链表
已删除记录组成的链表 (重复利用空间)
未分配空间
页面未使用的存储空间;
Slot区
页尾 页面最后部分,占8个字节,主要存储页面的校验信息;
页内记录维护
「顺序保证」
物理有序(利于查询,不利于插入删除)
「逻辑有序(插入删除性能高,查询效率低)」 默认
所以MySQL
是像下图所示这样子有序的组织数据的。
「2、插入策略」
「自由空间链表」(优先利用自由空间链表)
「未使用空间」
「3、页内查询」
「遍历」
「二分查找(数据不一样大,不能用二分)」
利用槽位做二分,实现近似的二分查找,近似于跳表 。
二、 MySQL InnoDB存储引擎内存管理
预分配内存空间
内存池
数据以页为单位加载 (减少io访问次数)
内存页面管理
页面映射(记录哪块磁盘上的数据加载到哪块内存上了)
页面数据管理
数据内外存交换
数据淘汰
内存页耗尽
需要加载新数据
页面管理
空闲页
数据页
脏页(需刷回磁盘)
页面淘汰
LRU(淘汰冷数据)
某时刻状态->访问P2->访问新页P7
全表扫描对内存的影响?
可能会把内存中的热数据淘汰掉(比如说对一个几乎没有访问量的表进行全表扫描)
所以MySQL
不是单纯的利用LRU算法
解决问题:如何避免热数据被淘汰?
解决方案:访问时间 + 频率(redis)
两个LRU
表
MySQL
的解决方案
MySQL内存管理—LRU
页面装载
磁盘数据到内存
没有空闲页怎么办?Free list中取 > LRU中淘汰 > LRU Flush
页面淘汰
LRU
尾部淘汰Flush LRU
淘汰
LRU
链表中将第一个脏页刷盘并“释放”,放到LRU
尾部?直接放FreeList
?
位置移动
old 到 new new 到 old
思考:移动时机是什么?innodb_old_blocks_time
old区存活时间,大于此值,有机会进入new区
LRU_new
的操作 链表操作效率很高,有访问移动到表头?Lock!!!``MySQL
设计思路:减少移动次数
两个重要参考:1、freed_page_clock:Buffer Pool
淘汰页数 2、LRU_new
长度1/4
当前freed_page_clock
- 上次移动到Header时freed_page_clock>LRU_new长度1/4
三、MySQL事务实现原理
MySQL事务基本概念。
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
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
3、隔离级别
Read Uncommitted
(未提交读):最低隔离级别,会读取到其他事务未提交的数据。脏读;
Read Committed
(提交读):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;(两次当前读不会产生幻读)
Serializable
(串行化):事务排队,隔离级别最高,性能最差;
MySQL事务实现原理(事务管理机制)
1、MVCC 多版本并发控制
解决读-写冲突 如何工作:隐藏列
–当前读(读在存储引擎中存储的那个数据)
RR级别下
2、undo log
回滚日志 保证事务原子性 实现数据多版本delete undo log
:用于回滚,提交即清理;update undo log
:用于回滚,同时实现快照读,不能随便删除
思考:undolog如何清理?依据系统活跃的最小活跃事务ID Read view 为什么InnoDB count(*)这么慢?因为你真的懂 select count(*) 吗?
SQL 查找是否"存在",别再 COUNT 了,很耗费时间的
3、redo log
实现事务持久性
写入流程 l 记录页的修改,状态为prepare l 事务提交,讲事务记录为commit状态
意义
体积小,记录页的修改,比写入页代价低 末尾追加,随机写变顺序写,发生改变的页不固定
四、MySQL锁实现原理
所有当前读加排他锁,都有哪些是当前读?SELECT FOR UPDATE``UPDATE``DELETE
唯一索引/非唯一索引 * RC/RR
4种情况逐一分析
会出现幻读问题,不可重复读了
死锁在库表中有记录,通过kill 那个锁删除。
好了,今天就分享到这里了。
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