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MySQL的buffer-pool的缓存中,修改语句在执行时,是先更新buffer-pool,还是先更新数据库

MySQL的buffer pool的缓存中,修改语句在执行时,是先更新buffer pool,还是先更新数据库

在 MySQL 的 InnoDB 存储引擎中,修改语句(如 UPDATEINSERTDELETE )的执行流程遵循 “先修改内存(Buffer Pool),再异步刷盘” 的机制。具体流程如下:


1. 修改操作的核心流程

  1. Step 1:修改 Buffer Pool

    • 当执行修改语句时,InnoDB 首先在内存的 Buffer Pool 中找到对应的数据页(Page)。
    • 如果数据页不在 Buffer Pool 中,会先从磁盘加载到内存,再进行修改。
    • 修改后的数据页会被标记为 “脏页”(Dirty Page) ,表示内存与磁盘数据不一致。
  2. Step 2:写入 Redo Log(保证持久性)

    • 在修改 Buffer Pool 的同时,InnoDB 会生成 Redo Log (重做日志),记录数据的变更操作。
    • Redo Log 会先写入 Log Buffer (内存中的日志缓冲区),然后根据配置策略( innodb_flush_log_at_trx_commit )刷到磁盘的 Redo Log 文件中。
    • 关键作用 :即使系统崩溃,也可以通过 Redo Log 恢复未刷盘的脏页数据。
  3. Step 3:异步刷盘(延迟写磁盘)

    • 脏页不会立即写入磁盘,而是由后台线程( InnoDB Master Thread )通过 Checkpoint 机制 异步刷新到磁盘的数据文件中。

    • 刷盘时机由以下因素触发:

      • Buffer Pool 空间不足时(LRU 淘汰机制)。
      • Redo Log 写满需要循环复用。
      • 系统空闲时主动刷脏页。

2. 为什么先修改 Buffer Pool,而不是直接写磁盘?

  • 性能优化 :直接写磁盘(随机 I/O)速度极慢,而修改内存(Buffer Pool)是纳秒级操作,通过异步刷盘将随机写转换为顺序写(Redo Log),极大提升吞吐量。
  • 事务持久性保障 :Redo Log 是顺序追加写入,即使脏页未刷盘,只要 Redo Log 落盘,事务的持久性(Durability)就能通过 Redo Log 恢复来保证。
  • 并发控制 :所有修改操作在内存中完成,避免频繁的磁盘 I/O 阻塞其他操作。

3. 关键机制与组件

(1) Redo Log(重做日志)
  • 作用 :记录事务对数据页的物理修改,用于崩溃恢复。

  • 写入策略

    • innodb_flush_log_at_trx_commit=1 :每次事务提交时刷盘(默认,严格保证持久性)。
    • innodb_flush_log_at_trx_commit=0/2 :延迟刷盘(高性能但可能丢数据)。
(2) Checkpoint 机制
  • 触发条件 :定期将脏页刷新到磁盘,并更新 Redo Log 的检查点位置。
  • 目的 :缩短崩溃恢复时需要重放的 Redo Log 范围。
(3) Double Write Buffer(双写缓冲区)
  • 作用 :解决“部分写失效”(Partial Page Write)问题,确保数据页写入磁盘的原子性。
  • 流程 :脏页刷盘前,先写入 Double Write Buffer,再写入实际数据文件。

4. 流程图解

修改操作执行
1. 修改 Buffer Pool 中的数据页(标记为脏页)
2. 生成 Redo Log 并写入 Log Buffer
3. 事务提交时,根据策略将 Redo Log 刷盘
4. 后台线程异步将脏页刷到磁盘(Checkpoint 触发)
5. 刷盘完成后,脏页标记为干净页

5. 总结

  • 核心逻辑先修改 Buffer Pool(内存),再异步刷盘(磁盘)
  • 关键保障 :通过 Redo Log 保证事务持久性,通过异步刷盘提升性能。
  • 设计哲学 :用内存加速写操作,用日志保证可靠性,用异步机制平衡性能与安全。