資料庫核心月報 － 2015 / 08-MySQL · 功能分析 · MySQL表定義緩存

mysql的表包含表名，表空間、索引、列、限制等資訊，這些表的中繼資料我們暫且稱為表定義資訊。

對于innodb來說，mysql在server層和engine層都有表定義資訊。server層的表定義記錄在frm檔案中，而innodb層的表定義資訊存儲在innodb系統表中。例如:

注：以上都是memory表，它們内容是從實際系統表中擷取的。實際上innodb系統表engine也是innodb類型的，資料也是以b樹組織的。

在資料庫每次執行sql都會通路表定義資訊，如果每次都從frm檔案或系統表中擷取，效率會較低。是以mysql在server層和innodb層都有表定義的緩存。以mysql 5.6為例，參數table_definition_cache控制了表定義緩存中表的個數，server層和innodb層的表定義緩存共用此參數。

server層表定義為table_share對象，table_share對象有引用計數和版本資訊，每次使用flush操作會遞增版本資訊。

server層表定義緩存由hash表和old_unused_share連結清單組成，通過hash表table_def_cache以表名為key緩存table_share對象，同時未使用的table_share對象通過old_unused_share連結清單連結。

擷取table_share(<code>get_table_share</code>)

先從hash查找，找不到再讀取frm檔案加載表定義資訊。同時遞增引用計數。

釋放table_share(<code>release_table_share</code>)

遞減引用計數。當引用計數為0時，如果版本發生變化，直接删除此table_share。

old_unused_share連結清單調整:

擷取table_share時(<code>get_table_share</code>)

未使用的table_share對象被啟用，須從lru連結清單取出；

如果緩存總數超出table_definition_cache大小，須依次從old_unused_share連結清單尾部去除。

釋放table_share時(<code>release_table_share</code>)

當引用計數為0時，如果版本沒有發生變化，将table_share對象加入old_unused_share連結清單尾部。如果緩存總數超出table_definition_cache大小，須依次從old_unused_share連結清單尾部去除。

真正free table_share對象時，如果此對象還在old_unused_share連結清單中，須從其中去除。

innodb表定義為<code>dict_table_t</code>， 緩存為<code>dict_sys_t</code>，結構如下

主要由hash表和lru連結清單組成。

兩個hash表，分别按name和id，便于按name和id進行查找。

table_non_lru：

存放不放入到lru連結清單的表，這些表不會從緩存中淘汰出去。那麼哪些表會放入table_non_lru連結清單呢？

系統表，如sys_tables sys_columns sys_fields sys_indexes等；

有引用關系的表都加入table_non_lru(dict_foreign_add_to_cache)；

有全文索引的表都加入table_non_lru(fts_optimize_add_table)；

便于删表，删表前對将表加入table_non_lru，删表時加載表時保證表仍然在緩存中，例如表corrupted時。

table_lru

不在table_non_lru連結清單中的表都加入table_lru連結清單中。

dict_table_t* sys_tables 等

常用系統表單獨辨別出來，每次使用時直接取出，不需要從hash表查找。

lru的維護

既然存在table_lru連結清單，我們就需要考慮lru的調整：

将最近使用的表放入lru頭部（<code>dict_move_to_mru</code>）

每次按name和id查找時都會調整，參考<code>dict_table_open_on_name</code>和<code>dict_table_open_on_id</code>。

lru的淘汰

淘汰哪些表

lru中表才可以淘汰，table_non_lru中的表不參入淘汰。

表引用計數必須為0(<code>table-&gt;n_ref_count == 0</code>)。

表的索引被自适應哈希引用計數必須為0(<code>btr_search_t-&gt;ref_count=0</code>)。

何時淘汰

主線程控制每47（srv_master_dict_lru_interval）秒檢查一次，隻周遊一半lru連結清單。

主線程空閑時檢查一次，但掃所有lru連結清單，清理控制緩存表個數不能超過table_definition_cache。

如何淘汰

從lru尾部開始，淘汰滿足條件表(<code>dict_make_room_in_cache</code>)。

注：

1. table_non_lru沒有實際作用，主要用于debug；

2. 如果有較多引用限制的表，它們不受lru管理，參數table_definition_cache的作用會弱化。