数据库缓冲池(buffer pool)详解，你还不会，那我就莫法啦。

应用系统分层架构，为了加速数据访问，会把最常访问的数据，放在缓存(cache)里，避免每次都去访问数据库。

操作系统，会有缓冲池(buffer pool)机制，避免每次访问磁盘，以加速数据的访问。

MySQL作为一个存储系统，同样具有缓冲池(buffer pool)机制，以避免每次查询数据都进行磁盘IO。

今天，和大家聊一聊InnoDB的缓冲池。

InnoDB的缓冲池缓存什么什么用/p>

缓存表数据与索引数据，把磁盘上的数据加载到缓冲池，避免每次访问都进行磁

盘IO，起到加速访问的作用。

速度快，那为啥不把所有数据都放到缓冲池里/strong>

凡事都具备两面性，抛开数据易失性不说，访问快速的反面是存储容量小：

A .缓存访问快，但容量小，数据库存储了200G数据，缓存容量可能只有64G；

B.内存访问快，但容量小，买一台笔记本磁盘有2T，内存可能只有16G；

因此，只能把“最热”的数据放到“最近”的地方，以“最大限度”的降低磁盘访问。

如何管理与淘汰缓冲池，使得性能最大化呢介绍具体细节之前，先介绍下“预读”的概念。

假如，接下来要访问的数据在页 为4的页中：

B.把页 为50的页，放到LRU头部，同时淘汰尾部页 为7的页；

传统的LRU缓冲池算法十分直观，OS，memcache等很多软件都在用，MySQL为啥这么矫情，不能直接用呢/p>

这里有两个问题：

1.预读失效；

2.缓冲池污染；

C.什么是预读失效/strong>

由于预读(Read-Ahead)，提前把页放入了缓冲池，但最终MySQL并没有从页中读取数据，称为预读失效。

D.如何对预读失效进行优化/strong>

要优化预读失效，思路是：

（1）让预读失败的页，停留在缓冲池LRU里的时间尽可能短；

（2）让真正被读取的页，才挪到缓冲池LRU的头部；

以保证，真正被读取的热数据留在缓冲池里的时间尽可能长。

具体方法是：

（1）将LRU分为两个部分：

新生代(new sublist)

老生代(old sublist)

（2）新老生代收尾相连，即：新生代的尾(tail)连接着老生代的头(head)；

（3）新页（例如被预读的页）加入缓冲池时，只加入到老生代头部：

如果数据真正被读取（预读成功），才会加入到新生代的头部

如果数据没有被读取，则会比新生代里的“热数据页”更早被淘汰出缓冲池

（1）50只会从老生代头部插入，老生代尾部（也是整体尾部）的页会被淘汰掉；

（2）假设50这一页不会被真正读取，即预读失败，它将比新生代的数据更早淘汰出缓冲池；

。

继续举例，假如批量数据扫描，有51，52，53，54，55等五个页面将要依次被访问。

!

加入“老生代停留时间窗口”策略后，短时间内被大量加载的页，并不会立刻插入新生代头部，而是优先淘汰那些，短期内仅仅访问了一次的页。

参数：innodb_buffer_pool_size

介绍：配置缓冲池的大小，在内存允许的情况下，DBA往往会建议调大这个参数，越多数据和索引放到内存里，数据库的性能会越好。

参数：innodb_old_blocks_pct

介绍：老生代占整个LRU链长度的比例，默认是37，即整个LRU中新生代与老生代长度比例是63:37。

画外音：如果把这个参数设为100，就退化为普通LRU了。

参数：innodb_old_blocks_time

介绍：老生代停留时间窗口，单位是毫秒，默认是1000，即同时满足“被访问”与“在老生代停留时间超过1秒”两个条件，才会被插入到新生代头部。

总结

（1）缓冲池(buffer pool)是一种常见的降低磁盘访问的机制；

（2）缓冲池通常以页(page)为单位缓存数据；

（3）缓冲池的常见管理算法是LRU，memcache，OS，InnoDB都使用了这种算法；

（4）InnoDB对普通LRU进行了优化：

将缓冲池分为老生代和新生代，入缓冲池的页，优先进入老生代，页被访问，才进入新生代，以解决预读失效的问题

页被访问，且在老生代停留时间超过配置阈值的，才进入新生代，以解决批量数据访问，大量热数据淘汰的问题

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