MySQL的Flush-List和脏页的落盘机制

一、回顾

mysql启动后buffer pool会初始化。buffer pool也会初始化好n多个空白的缓存页，以及它们的描述数据会被组织成lru链表以及freelist 双向链表。

这时你从磁盘中读取一个数据页，会先从free list中找出一个空闲缓存页的描述信息，然后将你读出的数据页中加载进缓存页中。同时将缓存页的描述信息从free list中剔除，此外该描述信息块还会被维护进lru链表中。

数据页被加载进buffer pool后你就可以对其进行变更操作了。

二、flush list

为了加快响应客户端的速度，mysql会在buffer pool中对数据进行修改，可是一旦你对lru链表中的缓存页做了修改，那该页中的数据和磁盘中的数据页信息就不一致了！大家一般管这种数据页叫做脏页。

为了保证数据的最终一致性，mysql是需要将脏页刷新回磁盘的！

但是问题是：需要将哪些数据页刷新回磁盘呢？

这就引出了flush list～

flush list 和 free list很像，都是由buffer pool中数据描述信息组织而成的双向链表。

一旦你对内存中的缓冲页作出了修改，那该缓冲页对应的描述信息块就会添加进 flush list。这样当buffer pool中的数据页不够用时，我们就可以优先将 flush list中的脏数据页刷新进磁盘中。

如果你读了前几篇文章那你肯定知道了 lrulist、freelist、flushlist、buffer pool、脏页、脏数据。

下面乘胜追击！一起看一下脏页的落盘机制

三、什么是脏页？什么是脏数据？

什么是脏页？

我在介绍flush list 的那篇文章有提及，脏页就是lru链表中被修改了的缓存页。他们和磁盘中的数据页不一致，脏页是需要被刷新回磁盘的。

什么是脏数据？

这个问题其实引出了脏读的概念。举个例子：事物a中读取到了事物b中未提交的数据，我们管这些数据叫做脏数据。

四、脏页刷回磁盘的时机

当buffer pool不够用时，根据lru机制，mysql会将old sublist部分的缓存页移出lru链表。如果被移除出去的缓存页的描述信息在flush list中，mysql就得将其刷新回磁盘。

innodb存储引擎将脏页刷回磁盘的时机有蛮多的，你可以把它当作拓展知识大概浏览一下。

1、当mysql数据库关闭时，会将所有的脏数据页刷新回磁盘。这个功能由参数：innodb_fast_shutdown=0控制，默认让innodb在关闭前将脏页刷回磁盘，以及清理掉undo log。

2、有一个后台线程master thread会按照每秒或者每十秒的速度，异步的将buffer pool中一定比例的页面刷新回磁盘中。

3、在mysql5.7中，buffer pool的刷新由page cleaner threads完成。

我们可以通过innodb_page_cleaners参数控制page cleaner threads线程的数量，但是当你将这个数值调整的比buffer pool的数量还大时，mysql会自动将 innodb_page_cleaners数量设置为innodb_buffer_pool_instances的数量。
innodb1.1.x之前需要保证lru列表中有至少100个空闲页可以使用。低于这个阈值就会触发脏页的刷新。
从mysql5.6，也就是innodb1.2.x开始，innodb_lru_scan_depth参数为每个缓冲池实例指定page cleaner threads 扫描buffer pool来查找要刷新的脏页的下行距离。默认为1024，该后台线程每秒都会执行一次。
4、当脏数据页太多时，也会触发将脏数据页刷新回磁盘。该机制可由参数innodb_nax_dirty_pages_pct控制，比如将其设置为75，表示，当buffer pool中的脏数据页达到整体缓存的75%时，触发刷新的动作。现实情况是该参数默认值为0。以此来禁用buffer pool早期的刷新行为。

5、当redo log不可用时，也会强制脏页列表中的脏页刷新回磁盘。这个机制同样由一个后台线程完成。

五、其他关于脏页刷新的知识点

刷新临接数据页：意思是当mysql将某脏页刷新回磁盘时，是否也以相同的态度将该脏页邻接的脏页一并刷新回磁盘。

可以通过参数innodb_flush_neighbors控制该过程。

• 设置为0时表示，禁用刷新邻接的功能。
• 设置为1时表示，以相同的态度刷新其邻接的脏页。
• 设置为2时表示，以相同的程度刷新脏页。

那如何选择将其设置为哪种状态呢？

你可以根据mysql实例所在机器的存储类型来决定。如果为hdd存储建议将其开启，因为hdd的磁盘刷新速率较低，开启该参数后可以有效的减少io操作。相反如果使用ssd存储，其本身就有高磁盘io的特性，建议禁用该参数。

以上就是mysql的flush-list和脏页的落盘机制的详细内容，更多关于mysql flush-list和脏页的落盘机制的资料请关注其它相关文章！