MySQL：缓冲池CheckPoint技术

prtyaa 2023-12-28 15:53:28  64496

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在innodb体系结构中说到了缓冲池里使用了checkpoint技术。

缓冲池的设计就是为了协调cpu的速度和磁盘的速度，所以页的操作首先都是在缓冲池中完成的，例如读取数据，先是从磁盘读取到缓冲池里。那么当修改和删除语句改变了缓冲池里的页中的记录的时候，这个页就是脏页，（缓冲池里的页里的数据比磁盘里的数据新），那么此时数据库需要将新版本的页从缓冲池刷新到磁盘。

假如每次一个页的变化就将新的页的版本刷新到磁盘，多个页里的数据都发生了变化，如果都去刷盘的话，开销是非常大的，db的性能也变的非常差。而且，如果刷盘的时候宕机了，数据就不能恢复了。

为了避免数据刷盘时宕机带来的数据丢失问题，当前事务数据库系统普遍采用了一种策略，名叫 Write Ahead log策略，即当事务提交时，先写重做日志，再修改页。当由于发生宕机而导致数据丢失时，通过重做日志 redo log来完成数据的恢复，这也是事务ACID中的D持久性的要求。

假如redo log和缓冲池足够大，能够缓冲所有数据，那么是不需要将缓冲池里页的新数据刷新到磁盘中的，因为宕机后，可以通过redo log恢复到宕机发生的时刻。很显然缓冲池不可能装的下数据库的所有数据，而redo log也不可能无限大，如果无限大，那么宕机后恢复的时候，运行了几个月几年的数据库，恢复会非常久，代价非常大。

所以CheckPoint技术的目的是解决以下问题：

1、缩短DB的恢复时间
2、缓冲池不够用时，将脏页刷新到磁盘
3、redo log不可用时，刷新脏页

当数据库发生宕机是，数据库不需要重做所有的日志，因为CheckPoint之前的页已经刷新回磁盘了，所以数据库只需要对CheckPoint后的redo log进行恢复，这样就缩短了恢复时间。

在innodb中，CheckPoint发生的时间，条件，脏页的选择都非常复杂。其实CheckPoint无非就是刷新缓冲区中页里的新数据到磁盘里，关键就是每次刷新多少页到磁盘，每次从哪里取脏页，以及什么时间触发CheckPoint，在innodb中有两种CheckPoint，分别为：

Sharp CheckPoint  一般不用
Fuzzy CheckPoint  默认使用

在innodb中可能发生如下几种情况的Fuzzy CheckPoint

1、对于Master Thread中发生的CheckPoint，差不多是以每秒或者每10s的速度从缓冲池的脏页列表中刷新一定比例的页回磁盘，这个过程是异步的，不阻塞其他线程

2、flush lru list CheckPoint,innodb存储引擎需要保证LRU列表中有差不多100个空闲页可以使用，在innodb1.1.x版本之前，需要检查LRU列表中是否有足够的可用空间操作发生在用户查询线程中，显然这会阻塞用户的查询操作。倘若没有100个可用空闲页，那么innodb存储引擎会将LRU列表尾端的页移除。如果这些页有脏页，则需要CheckPoint，而这些页是来自LRU列表的，所以称为FLUSH_LRU_LIST CheckPoint。

3、redolog不可用的时候需要将一些页刷新回磁盘，而此时脏页是从脏页列表中选取的，

4、脏页太多的时候触发CheckPoint

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MySQL：缓冲池CheckPoint技术

所以CheckPoint技术的目的是解决以下问题：

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