MySQL变更缓冲区作用、主要配置及查看方法

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🏳️‍🌈一、变更缓冲区的作用?

变更缓冲区用来缓存对 二级索引数据 的修改，当数据页没有被回载到内存中时，先把修改缓存起来，等到其他查询操作发生时，数据页被加载到内存后，再直接修改内存中的数据页，从而达到减少磁盘I/0的目的。

变更缓冲区占用 Buffer Pool 的一部分空间，具体如图所示

场景：如果要修改一条数据，内存与磁盘之间的交互过程是怎么样的

在磁盘中找到对应的数据行数据行所在的数据页加载到内存中在内存中完成对数据行的修改把修改过后的数据页在写回到磁盘中

即，需要两次磁盘IO才能完成一次数据修改操作

变更缓冲区用来缓存对 二级索引数据 的修改，是一个特殊的数据结构

当使用 INSERT 、UPDATE 或 DELETE 语句修改二级索引对应的数据时，如果对应的数据页在缓冲池中则直接更新，如果不在缓冲池中，那么就把修改操作缓存到变更缓冲区，这样就不用立即从磁盘读取对应的数据页了，当之后的读操作将对应的数据页从磁盘加载到缓冲池中时，变更缓冲区中缓存的修改操作再批量合并到缓冲池，从而达到减少磁盘I/0的目的。执行流程如图所示:

1.1 为什么是二级索引?

• 关于索引在数据库初阶已经做了介绍，我们知道索引分为 聚集索引(主键) 和 二级索引(自定义)
• 由于聚集索引具有唯一性，我们分析一下聚集索引为什么不能被放入变更缓存，假设表中有一个主键(ID)，现在有两条 INSER 语句，都在插入数据时ID的值相同(id=1)，那么在变更缓冲区中就存在
• 两个修改操作，如果以后要合并到缓冲池中，这时就会出现重复的主键值，所以聚集索引的修改不能被加入到变更缓冲区;
• 与聚集索引不同，二级索引通常是不唯一的，并且向二级索引中插入数据时由于数据列不同，所以位置相对随机，同样对于删除和更新操作可能会影响不相邻的二级索引页，如果每次都从磁盘读取
• 数据就会发生大量的随机I/0，以变更缓冲区的方式先将修改缓存起来，当真正的读取数据时再把修改合并到缓冲池中可以提升效率。

1.2 Merge的触发时机有哪些?

• 读取对应的数据页时;
• 当系统空闲或者 Slow Shutdown 时，主线程发起 merge;
• Change buffer 的内存空间即将耗尽时;
• Redo Log 写满时。

🏳️‍🌈二、变更缓冲区的主要配置项都有哪些?

主要的配置项有 缓冲类型 和 更改缓冲区的最大大小

2.1 缓冲类型

在修改二级索引数据时变更缓冲区可以减少磁盘I/0从而提高效率，但是变更缓冲区占用了缓冲池的一部分空间，从而减少了可用于缓存数据页的内存，如果业务场景读多写少，或者表中的二级索引相对较少，那么可以考虑禁用更改缓冲从而提高缓冲池空间。

可以通过选项文件或 SET GLOBAL 语句对系统变量 innodb_change_buffering 进行设置，来控制变更缓冲区对于插入、删除操作(索引记录被标记为删除) 和 清除操作(当索引记录被物理删除时)的开启或禁用:

删除操作: 索引记录被标记为删除
清除操作: 索引记录被物理删除时
更新操作: 是插入和删除操作的组合

all: 默认值，缓存插入、删除标记操作和清除
none:不缓存任何操作
inserts: 只缓存插入操作
deletes: 只缓存删除标记操作
changes: 缓存插入和删除标记操作
purges: 缓存发生在后台的物理删除操作

2.2 更改缓冲区的最大大小

• 通过 innodb_change_buffer_max_size 系统变量可以设置更改缓冲区的最大大小，默认为25，最大为50，表示更改缓冲区占缓冲池内存总大小的百分比。
• 在有大量插入、更新和删除的业务场景中，可以考虑增加 innodb_change_buffer_max_size 的值，在大部分是读多写少，比如用于报表的静态数据场景中考虑减小 innodb_change_buffer_max_size 的值
• 需要注意的是，如果更改缓冲区占了缓冲池太多的内存空间，会导致缓冲池中的数据页更快地淘汰。

🏳️‍🌈三、怎么查看当前变更缓冲区的信息?

通过使用 SHOW ENGINE InnODB STATUS 访问 InnoDB 标准监视器输出中 INSERTBUFFER AND ADAPTIVE HASH INDEX 部分查看有关更改缓冲区状态的信息。

mysql> SHOW ENGINE INNODB STATUS\G
*************************** 1. row ***************************
Type: InnoDB
Name:
Status:
=====================================
... # 省略
-------------------------------------
INSERT BUFFER AND ADAPTIVE HASH INDEX
-------------------------------------
Ibuf: size 1, free list len 0, seg size 2, 0 merges
merged operations:
insert 0, delete mark 0, delete 0
discarded operations:
insert 0, delete mark 0, delete 0
Hash table size 4425293, used cells 32, node heap has 1 buffer(s)
13577.57 hash searches/s, 202.47 non-hash searches/s
... # 省略

👥总结

本篇博文对 【MySQL】变更缓冲区：作用、主要配置以及如何查看 做了一个较为详细的介绍，不知道对你有没有帮助呢！

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