MySQL中Buffer Pool内存结构详情

1、回顾一下Buffer Pool是个什么东西？

1.1 增删改直接操作的是内存还是磁盘？

现在我们先来回顾一下数据库中的Buffer Pool是个什么东西？其实他是一个非常关键的组件，因为我们通过之前的讲解都知道一点，那就是数据库中的数据实际上最终都是要存放在磁盘文件上的。

我们在对数据库执行增删改操作的时候，不可能直接更新磁盘上的数据的，因为如果你对磁盘进行随机读写操作，那速度是相当的慢，随便一个大磁盘文件的随机读写操作，可能都要几百毫秒。如果要是那么搞的话，可能你的数据库每秒也就只能处理几百个请求了！

之前我们也都讲解过了，你在对数据库执行增删改操作的时候，实际上主要都是针对内存里的Buffer Pool中的数据进行的，也就是你实际上主要是对数据库的内存里的数据结构进行了增删改，如下图所示。

1.2 数据库崩溃了，内存中数据丢了怎么办？

当然，我们之前都说过，其实每个人都担心一个事，就是你在数据库的内存里执行了一堆增删改的操作，内存数据是更新了，但是这个时候如果数据库突然崩溃了，那么内存里更新好的数据不是都没了吗？

所以其实之前我们就用了很多章节讲这个问题，MySQL就怕这个问题，所以引入了一个redo log机制，你在对内存里的数据进行增删改的时候，同时会把增删改对应的日志写入redo log中，如下图。

万一你的数据库突然崩溃了，没关系，只要从redo log日志文件里读取出来你之前做过哪些增删改操作，瞬间就可以重新把这些增删改操作在你的内存里执行一遍，这就可以恢复出来你之前做过哪些增删改操作了。

当然对于数据更新的过程，是有一套严密的步骤的，还涉及到undo log、binlog、提交事务、buffer pool脏数据刷回磁盘等等。我们之前都讲过了，这里不再重复，这里仅仅是回顾一下数据库中的Buffer Pool这个东西。

1.3 Buffer Pool的一句话总结

所以这里我们简单对Buffer Pool这个东西做一下总结，他其实是数据库中我们第一个必须要搞清楚的核心组件，因为增删改操作首先就是针对这个内存中的Buffer Pool里的数据执行的，同时配合了后续的redo log、刷磁盘等机制和操作。

所以Buffer Pool就是数据库的一个内存组件，里面缓存了磁盘上的真实数据，然后我们的Java系统对数据库执行的增删改操作，其实主要就是对这个内存数据结构中的缓存数据执行的。

2、Buffer Pool这个内存数据结构到底长个什么样子？

我们先来看一下下面的图，里面就画了数据库中的Buffer Pool内存组件。

2.1 如何配置MySQL的Buffer Pool的大小？

我们先来看一下下面的图，里面就画了数据库中的Buffer Pool内存组件。
因为Buffer Pool本质其实就是数据库的一个内存组件，你可以理解为他就是一片内存数据结构，所以这个内存数据结构肯定是有一定的大小的，不可能是无限大的。

这个Buffer Pool默认情况下是128MB，还是有一点偏小了，我们实际生产环境下完全可以对Buffer Pool进行调整。比如我们的数据库如果是16核32G的机器，那么你就可以给Buffer Pool分配个2GB的内存，使用下面的配置就可以了。

[server]
innodb_buffer_pool_size = 2147483648

2.2 数据页

在将Buffer Pool之前，我们先来了解一个概念：数据页。想必好多人也听说过这个，但是数据页是个什么样的结构呢？存放的是什么样的数据呢？别急，下面会慢慢道来。

接着我们来看下一个问题，假设现在我们的数据库中一定有一片内存区域是Buffer Pool了，那么我们的数据是如何放在Buffer Pool中的？

也就是说我们都知道数据库里有一个一个的表，一个表有很多字段，然后一个表里有很多行数据，每行数据都有好多的字段值。所以大家觉得我们的数据是一行一行的放在Buffer Pool里面的吗？

这就明显不是了，实际上MySQL对数据抽象出来了一个数据页的概念，是把很多行数据放在了一个数据页里，也就是说我们的磁盘文件中就是会有很多的数据页，每一页数据里放了很多行数据。

所以实际上假设我们要更新一行数据，此时数据库会找到这行数据所在的数据页，不是只加载一行数据，而是从磁盘文件里把这行数据所在的数据页直接给加载到Buffer Pool里去。也就是说，Buffer Pool中存放的也是一个一个的数据页，如下图：

2.3 磁盘上的数据页和Buffer Pool中的数据页是如何对应起来的？

• 实际上默认情况下，磁盘中存放的数据页的大小是16KB，也就是说，一页数据包含了16KB的内容。
• 而Buffer Pool中存放的一个一个的数据页，我们通常叫做缓存页，因为毕竟Buffer Pool是一个缓冲池，里面的数据都是从磁盘缓存到内存去的。
• 而Buffer Pool中默认情况下，一个缓存页的大小和磁盘上的一个数据页的大小是一一对应起来的，都是16KB。

所以我们看下图，图中的Buffer Pool标注出来了的内存大小，假设是128MB吧，然后数据页的大小是16KB。

2.4 缓存页描述信息

接着我们要了解下一个概念，对于每个缓存页，实际上都会有一个描述信息，这个描述信息大体可以认为是用来描述这个缓存页的。
比如包含如下的一些东西：这个数据页所属的表空间、数据页的编号、这个缓存页在Buffer Pool中的内存地址以及别的一些东西，就相当于缓存页的元数据一样。

每个缓存页都会对应一个描述信息，这个描述信息本身也是一块数据，在Buffer Pool中，每个缓存页的描述数据放在最前面，然后各个缓存页放在后面。

所以此时我们看下面的图，Buffer Pool实际看起来大概长这个样子。

而且这里我们要注意一点，Buffer Pool中的描述数据大概相当于缓存页大小的5%左右，也就是每个描述数据大概是800个字节左右的大小，然后假设你设置的buffer pool大小是128MB，实际上Buffer Pool真正的最终大小会超出一些，可能有个130多MB的样子，因为他里面还要存放每个缓存页的描述数据。

到此这篇关于MySQL中Buffer Pool内存结构详情的文章就介绍到这了,更多相关MySQL Buffer Pool内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！