浅谈mysql innodb缓存策略

浅谈mysql innodb缓存策略：

The InnoDB Buffer Pool

Innodb 持有一个存储区域叫做buffer pool是为了在内存中缓存数据和索引，知道innodb bufferpool怎么工作，和利用它读取频繁访问的数据，是mysql优化重要的方面。

理想状况下，把bufferpool的大小调整到足够大，留下足够的内存空间给其他该服务器上的进程（使其无缺页即可）。bufferpool越大，innodb 月表现为内存型数据库，从硬盘上一次读取数据，之后并成了从内存中读取数据。buffer pool甚至缓存那些因为insert,update操作而改变的数据（insert buffer），所以随机磁盘写可以聚集在一块得到更好的性能。

innodb 把缓存池作为链式管理，利用LRU（least recently used）算法，当添加新block到pool中时（无空间），innodb 替换（驱逐）一个最近最少使用的block，然后把新的block添加到链表的中间，"midpoint insertion strategy"策略把链表看出两条子链。

1：在链表的头部，是由一些“NEW”(or "young")block 组成的最近刚被访问的子链；

2：在链表的尾部，是由一些'old' block组成的最近没被访问（或者最少被访问的）的子链；

 该算法使大量查询 blocks 保持在  new sublist. old sublist 持有最少使用的 blocks;这些blocks将成为替换或驱逐的候选者。

1：3/8 的buffer pool 的大小分配给old sublist

2: 链表的 midpoint （中间插入点） 是new sublist 尾部和 old sublist头部聚合的地方

3：当 innodb 读取一个block进 buffer pool时，插入到midpoint(old sublist 的头部)，block被读取发生在 客户端操作,eg: sql查询，或者innodb特性 readahead(预读);

4:当访问在old sublist中一个 block时，使其变成'young'，把它移动到 buffer pool的头部（new sublist的头部），如果该block 被读取是因为客户端sql查询，则第一次访问立即发生，并且该block变成'young'。如果该block被读取是因为read ahead,第一次呗访问不会发生，并且有可能在该Block被替换之前根本不能发生）；

5：随着数据库操作，在buffer pool 中的没被访问的blocks（年纪大的）被移动到链表的尾部.在old sublist中的blocks 比插入在midpoint上的block老，最终，一个Block一段长时间未被使用会到达old sublist的尾部会被替换。

默认情况下，被读取的blocks会立即移动到 NEW sublist 的 head,同时意味着他们待着buffer pool中很长一段时间。当扫表时（eg, mysqldump 操作，或者 没有where语句的select操作 ）可以使大量的blocks  push into buffer pool中,并且驱逐大量的older 数据，即使那些所谓刚加入的 new blocks 不会再次被访问，相同的，read ahead 后台线程一次载入大量的blocks  ，这些情况使经常被访问的blocks push into 到 old sublist中，然后它们成为被驱逐的候选者。

一些innodb 系统变量控制着buffer pool的大小和使你调整LRU算法

1：innodb buffer pool size

指明Buffer pool的大小，如果你的buffer pool 空间小，并且有充足的空间，使pool大点可以减小磁盘IO的次数来提高性能；

2： innodb buffer pool instances : 分成多个独立的区域，各个区域相同，来减少在并发内存读写操作的竞争；

3：innodb old blocks pct:默认3/8;

4:  innodb old blocks time: 指定多长时间以毫秒为单位(ms),block插入到老子列表必须呆在那里第一次访问后多久,才能搬到新的子列表（解决预读时，缓存污染问题）；

检查查询缓存是否存在于你的MySQL服务器：

mysql> show variables like 'have_query_cache';
+------------------+-------+
| Variable_name    | Value |
+------------------+-------+
| have_query_cache | YES   |
+------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

监控查询缓存的性能,使用显示状态查看缓存状态变量:

mysql> show status like 'qcache%';
+-------------------------+----------+
| Variable_name           | Value    |
+-------------------------+----------+
| Qcache_free_blocks      | 1        |
| Qcache_free_memory      | 16768376 |
| Qcache_hits             | 0        |
| Qcache_inserts          | 0        |
| Qcache_lowmem_prunes    | 0        |
| Qcache_not_cached       | 227      |
| Qcache_queries_in_cache | 0        |
| Qcache_total_blocks     | 1        |
+-------------------------+----------+
8 rows in set (0.00 sec)

　　

mysql> select count(*) from animals;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        6 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)  

--Qcache_hits表示sql查询在缓存中命中的累计次数，是累加值。
mysql> SHOW STATUS LIKE 'Qcache_hits';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| Qcache_hits   | 0     |  --0次
+---------------+-------+
8 rows in set (0.00 sec)  

mysql>  select count(*) from animals;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        6 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)  

mysql>  SHOW STATUS LIKE 'Qcache%';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| Qcache_hits   | 1     | --表示sql在缓存中直接得到结果，不需要再去解析
+---------------+-------+
8 rows in set (0.00 sec)  

mysql> select count(*) from animals;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        6 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)  

mysql> select count(*) from animals;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        6 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)  

mysql> SHOW STATUS LIKE 'Qcache_hits';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| Qcache_hits   | 3     |    --上面的sql也是是从缓存中直接取到结果
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)  

mysql> insert into animals select 9,'testsds' ; --插入数据后，跟这个表所有相关的sql缓存就会被清空掉
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1  Duplicates: 0  Warnings: 0  

mysql> select count(*) from animals;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        7 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)  

mysql> SHOW STATUS LIKE 'Qcache_hits';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| Qcache_hits   | 3    |  --还是等于3，说明上一条sql是没有直接从缓存中直接得到的
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)  

mysql> select count(*) from animals;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        7 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)  

mysql> SHOW STATUS LIKE 'Qcache_hits';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| Qcache_hits   | 4     |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)