MySQL采用buffer機制，避免每次讀寫進行磁盤IO，提升效率：
MySQL的buffer一頁的大小是16K，檔案系統一頁的大小是4K，也就是說，MySQL将buffer中一頁資料刷入磁盤，要寫4個檔案系統裡的頁。
如上圖所示，MySQL裡page=1的頁，實體上對應磁盤上的1+2+3+4四個格。 那麼，問題來了，這個操作并非原子，如果執行到一半斷電，會不會出現問題呢？
會，這就是所謂的“頁資料損壞”。
如上圖所示，MySQL内page=1的頁準備刷入磁盤，才刷了3個檔案系統裡的頁，掉電了，則會出現：重新開機後，page=1的頁，實體上對應磁盤上的1+2+3+4四個格，資料完整性被破壞。畫外音：redo無法修複這類“頁資料損壞”的異常，修複的前提是“頁資料正确”并且redo日志正常。 如何解決這類“頁資料損壞”的問題呢？很容易想到的方法是，能有一個“副本”，對原來的頁進行還原，這個存儲“副本”的地方，就是Double Write Buffer。 Double Write Buffer，但它與傳統的buffer又不同，它分為記憶體和磁盤的兩層架構。畫外音：傳統的buffer，大部分是記憶體存儲；而DWB裡的資料，是需要落地的。
如上圖所示，當有頁資料要刷盤時：第一步：頁資料先memcopy到DWB的記憶體裡；第二步：DWB的記憶體裡，會先刷到DWB的磁盤上；第三步：DWB的記憶體裡，再刷到資料磁盤存儲上；畫外音：DWB由128個頁構成，容量隻有2M。 步驟2和步驟3要寫2次磁盤，這就是“Double Write”的由來。 DWB為什麼能解決“頁資料損壞”問題呢？假設步驟2掉電，磁盤裡依然是1+2+3+4的完整資料。畫外音：隻要有頁資料完整，就能通過redo還原資料。假如步驟3掉電，DWB裡存儲着完整的資料。是以，一定不會出現“頁資料損壞”問題。畫外音：寫了2次，總有一個地方的資料是OK的。 自己實驗了幾十次，仍沒能複現“頁資料損壞”，在網上找了一個“頁資料損壞”時，MySQL重新開機過程利用DWB修複頁資料的圖。
可以看到，啟動過程中：（1）InnoDB檢測到上一次為異常關閉；（2）嘗試恢複ibd資料，失敗；（3）從DWB中恢複寫了一半的頁； 能夠通過DWB保證頁資料的完整性，但畢竟DWB要寫兩次磁盤，會不會導緻資料庫性能急劇降低呢？
分析DWB執行的三個步驟：（1）第一步，頁資料memcopy到DWB的記憶體，速度很快；（2）第二步，DWB的記憶體fsync刷到DWB的磁盤，屬于順序追加寫，速度也很快；（3）第三步，刷磁盤，随機寫，本來就需要進行，不屬于額外操作； 另外，128頁（每頁16K）2M的DWB，會分兩次刷入磁盤，每次最多64頁，即1M的資料，執行也是非常之快的。 綜上，性能會有所影響，但影響并不大。畫外音：（1）write-ahead-log之是以性能高，就是因為順序追加寫；（2）有第三方測評，評估約10%性能損失； 更具體的，InnoDB裡有兩個變量可以檢視double write buffer相關的情況：Innodb_dblwr_pages_written記錄寫入DWB中頁的數量。 Innodb_dblwr_writes記錄DWB寫操作的次數。 可以通過：show global status like "%dblwr%"來進行查詢。
結尾
MySQL有很強的資料安全性機制：（1）在異常崩潰時，如果不出現“頁資料損壞”，能夠通過redo恢複資料；（2）在出現“頁資料損壞”時，能夠通過double write buffer恢複頁資料； double write buffer：（1）不是一個記憶體buffer，是一個記憶體/磁盤兩層的結構，是InnoDB裡On-Disk架構裡很重要的一部分；（2）是一個通過寫兩次，保證頁完整性的機制； 知其然，知其是以然。思路比結論重要，希望大家有收獲。
本文轉自“架構師之路”公衆号，58沈劍提供。