MySQL内核InnoDB存储引擎（卷1）笔记_MySQL

MySQL内核InnoDB存储引擎（卷1）

目录

1 概览

2 基本数据结构和算法

3 同步机制

4 重做日志

5 mini-transaction（mtr）

6 存储管理

7 记录

8 索引页

9 锁

10 B+树索引

11 Insert Buffer

12 缓冲池

13 事务处理

14 数据字典

15 服务管理

概览

基本数据结构和算法

同步机制

rw-lock/latch s-/x-：x-可递归，s-不可？；以spin获得，一段时间后进入wait array（信号量？） p38 若sync_primary_wait_array中1000个cell都已分配，则ut_error触发crash 当持有latch的线程释放latch后，调用sync_array_signal_object唤醒等待线程

重做日志

p42 redo log原来保证事务的持久性（D），undo log用于回滚和MVCCinnodb_flush_log_at_trx_commit=0/1/2redo log VS. bin log 前者记录的是页的物理逻辑操作日志设计思想：物理日志记录页内的修改（old-new value），逻辑日志记录对表的操作（insert/delete） LSN（表示事务写入redo log的字节量？） 对‘检查点’，表示刷新到磁盘的位置？——不管怎么说，LSN有一种‘随时间单调变化’的性质 检查点：将缓冲池中的页刷新到磁盘 sharpfuzzy* redo日志的大小是固定的（3GB）->归档日志ib_logfileredo日志块（512B-12-8） 和磁盘扇区大小一样，保证原子性，不需要double write？ 重做日志组*组提交：fsync -> log_flush_up_to 会对最后一个日志块进行复制恢复：recovery_from_checkpoint_start 表空间第一个页头部的FIL_PAGE_FILE_FLUSH_LSN记录了数据库关闭时最后刷新页的LSNrecv_parse_or_apply_log_rec_bodyrecv_add_to_hash_tablerecv_recover_pagerecv_read_in_area 判断页所在相邻的32个页？

mini-transaction（mtr）

FIX rules：修改页之前需要持有该页的latchWAL 每个页需要有一个LSN？LSN溢出怎么办？ Force-Log-at-Commitmtr_t mtr; mtr_start(&mtr); ... mtr_commit(&mtr); 提交时若mtr->modified==TRUE，先修改缓冲池中的页*1，然后释放log_sys->mutex（这是一个热点） *1 log_reserve_and_write_fast/log_write_slow 快速/慢速2个路径 更新多行记录时，MLOG_MULTI_REC_END

存储管理

页：(space_id, offset) 16KB1 extent = 64 连续的page space header 段（segment） 每张用户表至少2个段：聚集索引（B+树）的叶子节点和非叶子节点段一个段最多可以管理32个独立的页，和若干区 表空间数据结构：fil_system/space/node_struct4个异步I/O线程：异步读、异步写、插入缓存、重做日志

记录

物理记录 p102 用户记录的heap no总是从2开始 伪记录：Infimum/Supremum（感觉将像是双链表的first/last） p103 VARCHAR类型的NULL不占用磁盘空间，而CHAR NULL用0x00填充大记录：BLOB/TEXT（溢出页，extern属性） 逻辑记录 dtuple_struct，对大记录是big_rec_structB+树索引只定位页，页内记录需要二分扫描 mtype/prtype 行记录版本（MVCC只是列？）：通过隐藏的事务ID列 read_view_struct： low/up_limit_idtrx_ids, n_trx_idscreator p114 函数read_view_sees_trx_id用来判断当前事务是否可以读记录的当前版本，不是，则row_sel_build_prev_vers_for_mysql

索引页

Page Header 页内记录根据主键是逻辑顺序，不是物理顺序 Page Directory（定位记录在页内的位置） slot？offset的主键逆序记录 Page Cursor*

锁

p136 理论上，隔离级别越低，事务请求的锁越少或保持锁的时间越短幻读：谓词锁 --> key-range locking --> next/previous-key lockingp138 意向锁：意味着事务希望在更细粒度上加锁 InnoDB是行级锁，不会阻止全表扫描以外的请求 lock_rec_struct = { space, page_no, n_bits } 所有锁对象通过kernel_mutex进行保护（又一个热点！） 优化：细粒度拆分？ p144 LOCK_GAP（代表范围锁不包含端点）显式锁和隐式锁**（略）行锁的维护*（重点，略） 插入更新PURGE一致性的锁定读页的分裂页的合并 自增锁（atomic？）死锁*

B+树索引

聚集 / 辅助分裂操作：btr_page_split_and_insert合并：btr_compress查找：btr_cur_search_to_nth_level p203 对唯一约束的键值，需要使用模式PAGE_CUR_GE，而不是LElatch_modecursor DML操作 乐观插入：btr_cur_optimistic_insert非主键更新（主要是列的大小会不会发生变化） btr_cur_optimistic_update --> btr_cur_pessimistic_update（例略） 主键更新 删除 持久游标 btr_pcur_struct自适应哈希索引*

Insert Buffer

将多次插入合并为一次操作（提高了非唯一约束辅助索引的插入性能）p237 实现最为困难的在于对死锁的处理 页逻辑层次划分：非IB页、IB非bitmap页、bitmap页p241 异步I/O线程可能引起死锁问题 --> rw_lock_x_lock_move_ownership

缓冲池

LRU、Free和Flush链表预读 p258 随机预读 要满足32个页中9个已经访问过且都是活跃的才可能触发 线性预读*逻辑预读 页的刷新 部分写问题（？） --> double write（存在于内存的表空间，大小为2MB，这意味着最多128页/次刷新）

事务处理

分类：扁平、带保存点的扁平、链、嵌套、分布式事务系统段*doublewrite段*undo日志存储 一致性的非锁定读 p282 读取快照不需要加锁 undo日志实现：回滚段 + undo段 trx_undo_struct undo记录purge*rollback 7B roll_ptr隐藏列 {rseg_id(1), page_no(4), offset(2)}3个回滚类型：TRX_SIG_{TOTAL_ROLLBACK, ROLLBACK_TO_SAVEPT, ERROR_OCCURRED} commit

数据字典

服务管理