4 change buffer

4.1 基本概念

change buffer是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)這些頁(yè)面不在緩沖池中時(shí)，這些高速緩存會(huì)將更改緩存到輔助索引頁(yè)面。可能由INSERT，UPDATE或DELETE操作（DML）導(dǎo)致的緩沖更改將在以后通過(guò)其他的讀取操作將頁(yè)加載到緩沖池中時(shí)合并。

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如上圖可見(jiàn)，change buffer用的是buffer pool里的內(nèi)存，所以不能無(wú)限增長(zhǎng)。change buffer大小可通過(guò)參數(shù)innodb_change_buffer_max_size動(dòng)態(tài)設(shè)置。
比如設(shè)置為50：change buffer的大小最多只能占用buffer pool的50%。

需更新一個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)時(shí)：

• 頁(yè)在內(nèi)存，直接更新
• 頁(yè)不在內(nèi)存，在不影響數(shù)據(jù)一致性下，InooDB會(huì)將這些更新操作緩存于change buffer，而無(wú)需從磁盤(pán)讀入頁(yè)

在下次查詢?cè)L問(wèn)該數(shù)據(jù)頁(yè)時(shí)，才將數(shù)據(jù)頁(yè)讀入內(nèi)存，然后執(zhí)行change buffer中與這個(gè)頁(yè)有關(guān)的操作。通過(guò)該方式就能保證該數(shù)據(jù)邏輯的正確性。

change buffer 實(shí)際上也是可持久化的數(shù)據(jù)，即它不僅在內(nèi)存中有拷貝，也會(huì)被寫(xiě)進(jìn)磁盤(pán)。

4.2 merge

將change buffer中的操作應(yīng)用到原數(shù)據(jù)頁(yè)，得到最新結(jié)果的過(guò)程。

4.2.1 觸發(fā)時(shí)機(jī)

1. 訪問(wèn)該數(shù)據(jù)頁(yè)
2. 系統(tǒng)后臺(tái)線程定期merge
3. 數(shù)據(jù)庫(kù)正常關(guān)閉（shutdown）的過(guò)程

若能將更新操作先記錄在change buffer，減少讀盤(pán)，語(yǔ)句執(zhí)行速度便會(huì)明顯提升。且數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存需要占用buffer pool，因此也能降低內(nèi)存占用，提高內(nèi)存利用率。

4.3 何時(shí)使用change buffer

• 對(duì)于唯一索引，更新操作都要先判斷該操作是否違反唯一性約束：
  比如，要插入(4,400)記錄，要先判斷表中是否已存k=4記錄，就必須要將數(shù)據(jù)頁(yè)讀入內(nèi)存來(lái)判斷。若都已讀入內(nèi)存了，那直接更新內(nèi)存自然很快，沒(méi)必要使用change buffer。
  因此，唯一索引的更新不能使用change buffer，只有普通索引可使用。

4.4 適用場(chǎng)景

難道普通索引的所有場(chǎng)景，使用change buffer都可加速嗎？

注意merge才是真正進(jìn)行數(shù)據(jù)更新時(shí)刻，change buffer主要是將記錄的變更動(dòng)作緩存。所以在一個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)做merge前，change buffer記錄變更越多（即該數(shù)據(jù)頁(yè)上要更新的次數(shù)越多），收益越大。

• 寫(xiě)多讀少業(yè)務(wù)，頁(yè)面在寫(xiě)完后馬上被訪問(wèn)到的概率較小，change buffer使用效果最好。常見(jiàn)為賬單、日志類系統(tǒng)。
• 寫(xiě)后馬上查詢，將先新記錄在change buffer，但之后由于立即訪問(wèn)該數(shù)據(jù)頁(yè)，又很快觸發(fā)merge，這樣的話隨機(jī)訪問(wèn)IO次數(shù)不會(huì)減少，反而增加change buffer維護(hù)代價(jià)，change buffer起了副作用。