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MySQL采用buffer機(jī)制，避免每次讀寫進(jìn)行磁盤IO，提升效率：
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- 《??緩沖池(buffer pool??)》
- 《??寫緩沖(change buffer)??》
- 《??日志緩沖(log buffer)??》
MySQL的buffer一頁的大小是16K，文件系統(tǒng)一頁的大小是4K，也就是說，MySQL將buffer中一頁數(shù)據(jù)刷入磁盤，要寫4個(gè)文件系統(tǒng)里的頁。
如上圖所示，MySQL里page=1的頁，物理上對(duì)應(yīng)磁盤上的1+2+3+4四個(gè)格。
那么，問題來了，這個(gè)操作并非原子，如果執(zhí)行到一半斷電，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)問題呢？
會(huì)，這就是所謂的“頁數(shù)據(jù)損壞”。
如上圖所示，MySQL內(nèi)page=1的頁準(zhǔn)備刷入磁盤，才刷了3個(gè)文件系統(tǒng)里的頁，掉電了，則會(huì)出現(xiàn)：重啟后，page=1的頁，物理上對(duì)應(yīng)磁盤上的1+2+3+4四個(gè)格，數(shù)據(jù)完整性被破壞。
畫外音：redo無法修復(fù)這類“頁數(shù)據(jù)損壞”的異常，修復(fù)的前提是“頁數(shù)據(jù)正確”并且redo日志正常。
如何解決這類“頁數(shù)據(jù)損壞”的問題呢？
很容易想到的方法是，能有一個(gè)“副本”，對(duì)原來的頁進(jìn)行還原，這個(gè)存儲(chǔ)“副本”的地方，就是Double Write Buffer。
Double Write Buffer，但它與傳統(tǒng)的buffer又不同，它分為內(nèi)存和磁盤的兩層架構(gòu)。
畫外音：傳統(tǒng)的buffer，大部分是內(nèi)存存儲(chǔ);而DWB里的數(shù)據(jù)，是需要落地的。
如上圖所示，當(dāng)有頁數(shù)據(jù)要刷盤時(shí)：
- 第一步：頁數(shù)據(jù)先memcopy到DWB的內(nèi)存里；
- 第二步：DWB的內(nèi)存里，會(huì)先刷到DWB的磁盤上；
- 第三步：DWB的內(nèi)存里，再刷到數(shù)據(jù)磁盤存儲(chǔ)上；
畫外音：DWB由128個(gè)頁構(gòu)成，容量只有2M。
步驟2和步驟3要寫2次磁盤，這就是“Double Write”的由來。
DWB為什么能解決“頁數(shù)據(jù)損壞”問題呢？
假設(shè)步驟2掉電，磁盤里依然是1+2+3+4的完整數(shù)據(jù)。
畫外音：只要有頁數(shù)據(jù)完整，就能通過redo還原數(shù)據(jù)。
假如步驟3掉電，DWB里存儲(chǔ)著完整的數(shù)據(jù)。
所以，一定不會(huì)出現(xiàn)“頁數(shù)據(jù)損壞”問題。
畫外音：寫了2次，總有一個(gè)地方的數(shù)據(jù)是OK的。
自己實(shí)驗(yàn)了幾十次，仍沒能復(fù)現(xiàn)“頁數(shù)據(jù)損壞”，在網(wǎng)上找了一個(gè)“頁數(shù)據(jù)損壞”時(shí)，MySQL重啟過程利用DWB修復(fù)頁數(shù)據(jù)的圖。
可以看到，啟動(dòng)過程中：
- InnoDB檢測(cè)到上一次為異常關(guān)閉；
- 嘗試恢復(fù)ibd數(shù)據(jù)，失敗；
- 從DWB中恢復(fù)寫了一半的頁；
能夠通過DWB保證頁數(shù)據(jù)的完整性，但畢竟DWB要寫兩次磁盤，會(huì)不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫性能急劇降低呢？
分析DWB執(zhí)行的三個(gè)步驟：
- 第一步，頁數(shù)據(jù)memcopy到DWB的內(nèi)存，速度很快；
- 第二步，DWB的內(nèi)存fsync刷到DWB的磁盤，屬于順序追加寫，速度也很快；
- 第三步，刷磁盤，隨機(jī)寫，本來就需要進(jìn)行，不屬于額外操作；
另外，128頁(每頁16K)2M的DWB，會(huì)分兩次刷入磁盤，每次最多64頁，即1M的數(shù)據(jù)，執(zhí)行也是非常之快的。
綜上，性能會(huì)有所影響，但影響并不大。
畫外音：
- write--ahead-log之所以性能高，就是因?yàn)轫樞蜃芳訉懀?/li>
- 有第三方測(cè)評(píng)，評(píng)估約10%性能損失；
更具體的，InnoDB里有兩個(gè)變量可以查看double write buffer相關(guān)的情況：
- Innodb_dblwr_pages_written：記錄寫入DWB中頁的數(shù)量。
- Innodb_dblwr_writes：記錄DWB寫操作的次數(shù)。
可以通過：
show global status like "%dblwr%"
來進(jìn)行查詢。
結(jié)尾
MySQL有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)安全性機(jī)制：
- 在異常崩潰時(shí)，如果不出現(xiàn)“頁數(shù)據(jù)損壞”，能夠通過redo恢復(fù)數(shù)據(jù)；
- 在出現(xiàn)“頁數(shù)據(jù)損壞”時(shí)，能夠通過double write buffer恢復(fù)頁數(shù)據(jù)；
double write buffer：
- 不是一個(gè)內(nèi)存buffer，是一個(gè)內(nèi)存/磁盤兩層的結(jié)構(gòu)，是InnoDB里On-Disk架構(gòu)里很重要的一部分；
- 是一個(gè)通過寫兩次，保證頁完整性的機(jī)制；
知其然，知其所以然。
思路比結(jié)論重要，希望大家有收獲。
名稱欄目：突然掉電，為啥MySQL也不會(huì)丟失數(shù)據(jù)？
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