MySQL45讲之更新缓存 - flowers

前言

本文介绍MySQL的更新缓存Change Buffer，以及唯一索引和普通索引如何选择。

唯一索引和普通索引的选择

查询过程

唯一索引下，查询索引树，找到第一条匹配的行就返回；
普通索引下，查询索引树，找到第一条匹配的行之后，继续往下遍历，直到第一条不匹配的行为止，再返回。

即使匹配的行跨了数据页，但一个数据页默认16KB，每行只存储一个key且是整数，可以存储近千个。那么普通索引下，最多也是多加载一次数据页。所以唯一索引和普通索引的查询效率基本相同。

更新过程

首先介绍下MySQL的更新缓存Change Buffer，它使用的是MySQL Buffer Pool的存储空间，可以设置Change Buffer在Buffer Pool中的占比，MySQL5.6默认为25%，最多可以开到50%。

顾名思义，Change Buffer就是用来存储更新操作的，使得更新操作不需要加载对应的数据页，直接更新到内存。当对Change Buffer中的行进行查询时，就会将原始数据页加载到内存，并将缓存应用到原始数据页，这个就是merge过程。Change Buffer的merge触发时机：

• 当原始数据页加载到Buffer Pool时
• 后台线程定期merge
• 数据库正常关闭时

Change Buffer的刷盘触发时机：

• 数据库空闲时，会定时持久化
• 数据库缓冲不够用时
• 数据库正常关闭之前
• redo log写满时

你或许会疑问“万一在刷盘之前数据库宕机了，那之前的更新不就丢失了么？”

答案是否。简单分析是，因为将更新操作写到Change Buffer后，还会将更新操作写到redo log并持久化到磁盘，数据库宕机重启之后，会将之前的更新缓存数据恢复到内存。

具体分析如下：
（1）change buffer写入,redo log虽然做了fsync但未commit,binlog未fsync到磁盘,这部分数据丢失

（2）change buffer写入,redo log写入但没有commit,binlog以及fsync到磁盘,先从binlog恢复redo log,再从redo log恢复change buffer

（3）change buffer写入,redo log和binlog都已经fsync.那么直接从redo log里恢复。

接下来分析两种索引下的更新操作：
唯一索引下，查询索引树，加载对应的数据页到内存，判断是否违反一致性约束，再更新；
普通索引，查询索引树，直接更新内存中的Change Buffer。

因为唯一索引需要判断更新操作是否违反一致性约束，所以必须加载数据页，也就用不到Change Buffer，即Change Buffer只用于普通索引。

从上面的分析可见，在更新多于读取操作的情况下，普通索引的更新操作效率要高于唯一索引。但如果是更新之后就有查询的场景，那么Change Buffer不但没有起到提效作用，反而占用的缓冲空间。所以，这种情况下，一般会关闭Change Buffer来避免它的副作用。

总结

总结来说，如果业务需要数据库来对数据进行唯一性约束，那么优先还是考虑唯一索引；否则，如果是更新远多于读取操作的业务场景，比如归档，日志等，考虑用普通索引代替唯一索引，可以提高内存命中率和提高更新效率。但如果是更新之后就有查询的场景，则建议关闭Change Buffer，来避免它的副作用。