InnoDB存储引擎
InnoDB是事务安全的MySQL存储引擎，类似于Oracle数据库的架构
InnoDB存储引擎概述
- InnoDB存储引擎同MySQL数据库一样，在GUN GPL2 下发行。
- MySQL 5.5开始是默认的表存储引擎
- 第一个完整支、持ACID事务的MySQL存储引擎
- 高性能、高可用、高可扩展存储引擎
- 特点为：
-- 行锁设计
-- 支持MVCC
-- 支持外键
-- 提供一致性非锁定读
-- 最有效地利用以及使用内存和CPU
InnoDB存储引擎的版本
从MySQL 5.1版本时，MySQL数据库允许存储引擎开发商以动态方式加载引擎，存储引擎的更新可以不受MySQL数据库版本的限制。MySQL 5.6版本中将InnDB 升级为1.2.x版本
InnoDB各版本区别
- 老版本InnoDB：支持ACID、行锁设计、MVCC
- InnoDB1.0.x：增加了compress和dynamic页格式
- InnoDB1.1.x：增加了LinuxAIO、多回滚段
- InnoDB1.2.x：增加了全文索引支持、在线索引添加
InnoDB体系架构
InnoDB存储引擎有多个内存卡，这些内存块组成了一个大的内存池，负责：
- 维护所有进程/线程需要访问的多个内部数据结构
- 缓存磁盘上的数据，方便快速地读取，同时在对磁盘文件的数据修改之前在这里缓存
- 重做日志（redo logo）缓冲
后台线程
InnoDB存储引擎是多线程的模型，负责处理不同的任务
Master Thread
核心后台线程，将缓冲池中的数据同步刷新到磁盘，保证数据的一致性，包括脏页的刷新、合并插入缓冲、UNDO页的回收等
IO Thread
InnoDB存储引擎中大量使用了AIO来处理写IO请求，IO Thread 的工作主要是负责这些IO的回调（call back）处理
Purge Thread
事务被提交后，其所使用的undolog可能不再需要，因此需要Purge Thread 来回收已经使用并分配的undo页，减轻Master Thread的工作
Page Cleaner Thread
脏页的刷新操作放到改线程中来完成，减轻Master Thread的工作及对于用户查询线程的阻塞
内存
缓冲池
InnoDB存储引擎是基于磁盘存储的，在数据库系统中，由于CPU速度与磁盘速度之间速度差距大，通常使用缓冲池技术来提高数据库的整体性能。
缓冲池简单来说就是一块内存区域，通过内存的速度来弥补磁盘速度较慢对数据库性能的影响。
- 读取操作：首先将从磁盘读到的页存放在缓冲池中，这个过程称为将页“FIX”在缓冲池中。下一次再读相同的页时，首先判断该页是否在缓冲池中。若在，则直接读取，否则读取磁盘上的页
- 修改操作：首先修改缓冲池中的页，然后再以一定的频率刷新到磁盘上。页从缓冲池刷新回磁盘的操作并不是在每次页发生更新时触发，为了提高数据库的整体性能通过Checkpoint的机制刷新回磁盘
缓冲池的大小直接影响着数据库的整体性能
//查看缓冲池大小
SHOW VARIABLES LIKE'innodb_buffer_pool_size'
缓冲池内存对象
缓冲池中缓冲的数据页类型有：索引页、数据页、undo页、插入缓冲、自适应哈希索引、InnoDB存储的锁信息、数据字典信息等。
可以允许有多个缓冲池实例，每个页根据哈希值平均分配到不同缓冲池实例中。减少数据库内部的资源竞争，增加数据库的并发处理能力
//查看数据库缓冲池实例
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_buffer_pool_instances'
//观察每个缓冲池实例对象运行状态
show engine innodb status
LRU List、Free List和Flush List
InnoDB存储引擎对内存区域的管理
LRU List
数据库中的缓冲池是通过LRU（Latest Recent Used，最近最少使用）算法来进行管理的。即最频繁使用的页在LRU列表的最前端，而最少使用的页在LRU列表的尾端。当缓冲池不能存放新读取到的页时，将首先释放LRU列表中尾端的页。
InnoDB存储引擎中，缓冲池中页大小默认为16KB
LRU 列表加入了midpoint位置。新读取的页放入到LRU列表的midpoint位置，参数由innodb_old_pct控制。（如果放入LRU列表的首部，那么可能会造成热点数据页从LRU列表中移除，在下一次读取该页时，需要再次访问磁盘）
Free List
当数据库刚启动时，LRU列表是空的，即没有任何的页。页都存放在Free列表中。当需要从缓冲池中分页时，先从Free列表中那个查找是否有可用的空闲页，若有则将该页从Free列表中删除，放入到LRU列表中。否则根据LRU算法，淘汰LRU列表末尾的页，将该内存空间分配给新的页。