MySQL的InnoDB存儲(chǔ)引擎以其卓越的事務(wù)處理和數(shù)據(jù)完整性保護(hù)能力而受到廣泛贊譽(yù)。在這些特性中，Doublewrite Buffer作為一個(gè)關(guān)鍵組件，確保了數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。在這篇文章中，我們將深入探討Doublewrite Buffer的原理、作用及其在MySQL中的重要地位。
1??什么是Double write Buffer
Doublewrite Buffer是MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)中InnoDB存儲(chǔ)引擎的一種機(jī)制，用于解決部分寫(xiě)失效的問(wèn)題，提高數(shù)據(jù)完整性和可靠性。Doublewrite Buffer是內(nèi)存+磁盤(pán)的結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)存結(jié)構(gòu)和磁盤(pán)結(jié)構(gòu)兩個(gè)部分。
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在內(nèi)存結(jié)構(gòu)中，Doublewrite Buffer由128個(gè)頁(yè)（Page）構(gòu)成，大小是2MB。這些頁(yè)在內(nèi)存中以Doublewrite Buffer的形式存在。
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在磁盤(pán)結(jié)構(gòu)中，Doublewrite Buffer在系統(tǒng)表空間上是128個(gè)頁(yè)（2個(gè)區(qū)，extend1和extend2），大小也是2MB。這些頁(yè)在磁盤(pán)上以Doublewrite File的形式存在。
Doublewrite Buffer的原理是在將數(shù)據(jù)頁(yè)寫(xiě)到數(shù)據(jù)文件之前，先將它們寫(xiě)入Doublewrite Buffer的共享表空間內(nèi)。在完成寫(xiě)入Doublewrite Buffer后，再將數(shù)據(jù)頁(yè)寫(xiě)入到數(shù)據(jù)文件的適當(dāng)位置。這種方式可以確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性，因?yàn)樵趯?xiě)入過(guò)程中發(fā)生意外崩潰時(shí)，可以從Doublewrite Buffer中找到完好的數(shù)據(jù)頁(yè)副本用于恢復(fù)。
當(dāng)有數(shù)據(jù)頁(yè)要被寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件時(shí)，首先將頁(yè)數(shù)據(jù)通過(guò)memcpy函數(shù)拷貝至內(nèi)存中的Doublewrite Buffer中。然后，Doublewrite Buffer的內(nèi)存中的數(shù)據(jù)頁(yè)會(huì)刷寫(xiě)到Doublewrite Buffer的磁盤(pán)上，分兩次寫(xiě)入磁盤(pán)共享表空間中（連續(xù)存儲(chǔ)，順序?qū)?，性能很高），每次?xiě)1MB。完成Doublewrite頁(yè)的寫(xiě)入之后，再將內(nèi)存中的Doublewrite Buffer中的頁(yè)寫(xiě)入到自己的表空間文件中。
通過(guò)這種方式，至少在兩次寫(xiě)操作中，數(shù)據(jù)文件和Doublewrite Buffer文件中至少有一份數(shù)據(jù)是正確無(wú)誤的。如果寫(xiě)磁盤(pán)過(guò)程發(fā)生了崩潰，那么MySQL重啟時(shí)可以通過(guò)校驗(yàn)和來(lái)確認(rèn)是否有錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，如果Doublewrite Buffer文件錯(cuò)誤了，就從數(shù)據(jù)文件中拉取原始數(shù)據(jù)根據(jù)redo log得出正確的目標(biāo)數(shù)據(jù)，而如果數(shù)據(jù)文件錯(cuò)誤了，則將Doublewrite Buffer中的數(shù)據(jù)重新寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件。
2??Doublewrite Buffer工作流程
- 寫(xiě)操作觸發(fā)： 當(dāng)執(zhí)行INSERT、UPDATE或DELETE等寫(xiě)操作時(shí)，MySQL首先將數(shù)據(jù)寫(xiě)入雙寫(xiě)緩沖區(qū)。
- 同步到Doublewrite File： 隨后，雙寫(xiě)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)被同步（flush）到Doublewrite File中。這個(gè)過(guò)程是由后臺(tái)線程完成的，以確保數(shù)據(jù)的持久性。
- 實(shí)際數(shù)據(jù)寫(xiě)入： 一旦Doublewrite File中的數(shù)據(jù)被確認(rèn)已經(jīng)寫(xiě)入磁盤(pán)，MySQL就可以將這些數(shù)據(jù)寫(xiě)入實(shí)際的數(shù)據(jù)文件中。
- 恢復(fù)機(jī)制： 如果在寫(xiě)操作過(guò)程中發(fā)生故障，MySQL可以從Doublewrite File中恢復(fù)數(shù)據(jù)。由于Doublewrite File中的數(shù)據(jù)是完整的，因此可以用來(lái)修復(fù)損壞的數(shù)據(jù)文件，確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性。
3??為什么需要Doublewrite Buffer
從MySQL頁(yè)（Page）和Linux頁(yè)大小不同的角度來(lái)看，需要Doublewrite Buffer的原因主要是為了解決數(shù)據(jù)寫(xiě)入過(guò)程中的一致性和完整性問(wèn)題。
首先，我們需要了解MySQL的頁(yè)和Linux的頁(yè)大小不同。MySQL的頁(yè)通常大小為16KB，而Linux的頁(yè)大小可能因系統(tǒng)配置而有所不同，但常見(jiàn)的默認(rèn)大小是4KB。這意味著，當(dāng)MySQL寫(xiě)入一個(gè)頁(yè)的數(shù)據(jù)時(shí)，實(shí)際上是寫(xiě)入了一個(gè)更大的塊，這個(gè)塊可能跨越了多個(gè)Linux頁(yè)。
現(xiàn)在，考慮以下場(chǎng)景：
假設(shè)MySQL正在寫(xiě)入一個(gè)頁(yè)的數(shù)據(jù)，并且這個(gè)操作只完成了部分，比如只寫(xiě)入了50%的數(shù)據(jù)。在這種情況下，如果直接將這個(gè)不完整的數(shù)據(jù)頁(yè)寫(xiě)入數(shù)據(jù)文件，那么數(shù)據(jù)文件就會(huì)處于一個(gè)不一致的狀態(tài)。某些查詢(xún)可能會(huì)讀取到這個(gè)不完整的數(shù)據(jù)頁(yè)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞或不一致。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，Doublewrite Buffer被引入。當(dāng)MySQL寫(xiě)入一個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)時(shí)，首先會(huì)將整個(gè)頁(yè)寫(xiě)入Doublewrite Buffer。這樣，即使寫(xiě)操作只完成了部分，Doublewrite Buffer中的數(shù)據(jù)仍然是完整的。然后，Doublewrite Buffer中的數(shù)據(jù)再被同步（flush）到實(shí)際的數(shù)據(jù)文件中。這樣，即使發(fā)生故障，也可以從Doublewrite Buffer中恢復(fù)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性。
綜上所述，Doublewrite Buffer的存在是為了解決由于MySQL頁(yè)和Linux頁(yè)大小不同導(dǎo)致的數(shù)據(jù)寫(xiě)入過(guò)程中的一致性和完整性問(wèn)題。通過(guò)將數(shù)據(jù)先寫(xiě)入Doublewrite Buffer，然后再同步到實(shí)際的數(shù)據(jù)文件，可以確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性，避免因故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)損壞或不一致問(wèn)題。文章來(lái)源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-814977.html
4??Doublewrite Buffer的參數(shù)
MySQL的雙寫(xiě)緩沖區(qū)可以通過(guò)以下參數(shù)進(jìn)行配置：文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-814977.html
- innodb_doublewrite： 控制是否啟用雙寫(xiě)緩沖區(qū)的參數(shù)。可以設(shè)置為ON或OFF。默認(rèn)為ON。
- innodb_doublewrite_file： 指定Doublewrite File的路徑和文件名。默認(rèn)值為ib_logfile0和ib_logfile1。
- innodb_doublewrite_buffer_size： 控制雙寫(xiě)緩沖區(qū)大小的參數(shù)。默認(rèn)值為256KB?？梢愿鶕?jù)需要進(jìn)行調(diào)整，但不應(yīng)設(shè)置得過(guò)大或過(guò)小，以免影響系統(tǒng)性能或?qū)е虏槐匾膬?nèi)存占用。
到了這里，關(guān)于深入解析MySQL雙寫(xiě)緩沖區(qū)（Doublewrite Buffer）：原理及作用的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
