# innodb体系结构
## innodb体系结构
innodb体系结构由如下部分构成
- innodb存储引擎内存池
- 后台线程
- 磁盘上的文件数据

innodb内存池由多个内存块构成，内存快负责如下功能：
- 维护进程、线程访问的内部数据结构
- 对磁盘上的文件数据进行缓存（加快读取速度），同时缓存对磁盘数据的修改
- redo log缓冲
  
在innodb存储引擎中，后台线程主要负责刷新内存池中的数据，保证内存缓存为最新状态。此时后台线程还负责将内存池中的修改刷新到磁盘中。

## 后台线程
innodb采用多线程模型，存在多个后台线程，每种后台线程负责不同的后台任务。

### Master Thread
Master Thread主要负责将内存池中的缓存数据异步刷新到磁盘中，包括脏页的刷新、合并`插入缓冲`（insert buffer），undo页的回收等。

### IO Thread
innodb中使用AIO来处理IO请求，IO Thread主要则用来处理异步IO的回调，其中`innodb_read_io_threads`和`innodb_write_io_threads`默认均为4个。

```sql
show variables like 'innodb_%_io_threads'
```
|Variable_name|Value|
|-------------|-----|
|innodb_read_io_threads|4|
|innodb_write_io_threads|4|


### Purge Thread
当事务被提交之后，其对应的undo log不再会被需要，需要Purge Thread来回收已经使用的undo页。

可以设置多个purge threads，默认情况下，mysql 8的purge threads为4个：
```sql
show variables like 'innodb_purge_threads'
```
|Variable_name|Value|
|-------------|-----|
|innodb_purge_threads|4|


### Page Cleaner Thread
page cleaner thread将脏页刷新的任务放到单线程中来完成，从而减轻原Master Thread的工作以及减少对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，并将记录基于页的方式进行管理。为了提升数据库系统的读写性能，通常采用缓冲池来提升数据库的整体性能。

> ### 缓冲池原理
> #### 读缓冲
> 在数据库读取磁盘上的页面时，会将丛磁盘上读取到的页存放到缓冲池中，后续再读取相同的页数据时，先丛缓冲池中查找。如果缓冲池中存在该页，直接从缓冲池中读取。
> #### 写缓冲
> 在数据库针对磁盘上的页数据进行修改时，首先会尝试修改缓冲池中的页数据，并且，缓冲池中的页数据会定期刷新到磁盘中。
>
> 缓冲池刷新页到磁盘中的操作，由checkpoint机制进行触发，并不会在每次更新缓冲池中的页数据后立马触发。

#### 缓冲池参数配置
对于innodb，其缓冲池大小通过`innodb_buffer_pool_size`来配置。默认情况下，`innodb_buffer_pool_size`大小为128M.

```sql
show variables like 'innodb_buffer_pool_size'
```
|Variable_name|Value|
|-------------|-----|
|innodb_buffer_pool_size|134217728|