最近在準備給新人教育訓練，對于DBA相關的新人，最推薦的莫過于學習官方文檔，像Oracle的concept，MySQL的reference等，MySQL被Oracle收購以後，文檔也越來越完整和形象，對于剛學習的新人，學習官方文檔有助于跟為系統得學習。
本篇主要講MySQL8.0InnoDB的架構。
跟其他關系型資料庫一樣，MySQL的架構也分為In-Memory 和On-Disk兩部分。
在記憶體結構中，主要由4大塊組成。
Buffer Pool(以下簡稱bp）
bp在整個記憶體中占絕大多數，MySQL官方一般建議設定為伺服器實體記憶體的80%。這邊建議MySQL整體記憶體控制在80%左右，bp最好不要超過70%，不然容易OOM。
了解了bp的原理，對于資料庫也有差不多了解了一半了。bp主要結構是個list，用的是LRU算法的變種（least recently used）。
主要用來緩存資料塊（page，也叫頁），mysql預設為16k，oracle為8k。如果記憶體達到了門檻值，那麼就會把最近最少使用到的page驅逐（evicted）出記憶體。然後把新頁插入到中間位置，一般為整條list的熱端5/8處。
檢視下圖可以看到，整個bp分為兩個sublist,上端為熱端，緩存熱點資料（頻繁被通路）；另外一端為冷端，随時被驅逐出記憶體。
也正是因為磁盤通路資料不如記憶體，才有了bp的存在，大家也可以想象一下，如果磁盤資料比記憶體快，還有bp存在的價值嗎？
所有使用者通路的資料，都要先經過bp，但如果走全表掃描，按道理也有把資料緩存在bp中，那麼勢必會把大量資料驅逐出去，當然我們也可以通過調整參數來優化，這個我們在這篇知識普及文檔中暫不提及。
可以通過設定 innodb_buffer_pool_size來調整bp的大小，可以在執行個體啟動前在my.cnf中配置，也可以在執行個體運作中動态設定。
并且可以通過設定innodb_buffer_pool_instances的數量來調整bp池的數量，有利于減少LRU mutex的争議和掃描量，最近剛好有碰到這個bug：
https://bugs.mysql.com/bug.php?id=98869。如果是運作中動态設定bp，還可以通過監控 Innodb_buffer_pool_resize_status參數來檢視resize的狀态（也同樣會寫到error log中）；如果是增大bp,則會增加chunks數量和page，覆寫hash table和list,并且指針指向記憶體中新的位址，增加新頁到free list；如果是減少bp，則釋放和重組bp，在chunks中移除page，覆寫hash table和list,并且指針指向記憶體中新的位址。
可以通過運作： SHOW ENGINE INNODB STATUS，在BUFFER POOL AND MEMORY部分看到bp相關統計資料。
附：
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-buffer-pool.htmlChange Buffer（以下簡稱cb）
cp是mysql記憶體結構中比較特殊的一個，它是用來緩存不在bp中的二級索引（secondary index，相對于cluster index來說）變化的page，是DML的結果，并定期合并、讀到bp中。二級索引可以值是不唯一的，cp也是占用bp的記憶體，在shutdown 執行個體以後，會成為系統表空間的一部分。cp存在的意義是為了在執行DML的時候，異步二級索引的寫入，到達盡可能的順序寫，提高IO效率，對I/O-bound型有一定優化作用。可以通過設定 innodb_change_buffering來控制什麼類型的DML能夠在cp中。通過innodb_change_buffer_max_size來設定在bp中占用的百分比。可以通過show engine innodb status中的INSERT BUFFER AND ADAPTIVE HASH INDEX 來監控cp相關資料統計。
Adaptive Hash Index
mysql本身不支援哈希索引，但内部有使用到自适哈希索引，維護hash表。可以通過 innodb_adaptive_hash_index 來啟用，也可以動态修改。
hash index通過B-TREE索引鍵字首建立，基于需求和最經常通路的搜尋pattern。mysql基于自己的算法來自行建立哈希索引，并且hash table是分區的，通過控制innodb_adaptive_hash_index_parts來設定分區數量，在特定情況下可以啟動加速查詢的效果，對like和%不友好。
Redo Log Buffer
redo log buffer也是基本所有關系型資料庫都有的，redo log也叫 WAL，用來緩存資料變化，在髒資料flush到資料檔案前，需要先寫入到redo log buffer，再寫入到redo log中，一個目的是用來保證資料一緻性，保證資料庫crash以後能夠通過redo log進行恢複。第二個主要用來降低IO，如果每次資料庫的DML都直接寫入到資料檔案中，則會大大影響性能。可以通過innodb_log_buffer_size來控制記憶體大小，預設為16M。定期有線程對齊進行flush，確定更新都刷入到redo log中，并且redo log的page size為512k，也就是一個扇區的大小，并且是順序寫，保證了性能和一緻性，不至于需要double write.通過設定innodb_flush_log_at_trx_commit=1來獲得ACID的保證，每次事務送出馬上flush到redo log，如果對資料一緻性不嚴格的，可以通過設定0來定期重新整理，提高性能。定期重新整理可以通過設定innodb_flush_log_at_timeout來控制，預設為1秒鐘。
至此mysql記憶體相關的4個主要的組成部分已經講完，另外還有很多小的記憶體區域，比如由來緩存資料字典等，以後碰到再講，接着會介紹mysql on-disk部分的架構。
https://yq.aliyun.com/articles/764516?spm=a2c4e.11155435.0.0.71de331269m7Gf