看了姜老師的技術內幕，做了如下筆記
Innodb線程：
innodb是多線程模型，有多個後臺線程負責處理不同任務
1、主線程
負責將緩衝池中的數據異步刷新到磁盤，髒頁刷新，合併插入緩衝，undo頁回收等
2、IO線程
innodb存儲引擎中使用了大量AIO(異步io)來處理IO請求，IO線程主要負責這些IO請求的回調。
3、purge線程
事務提交後，其所使用的undolog可能不再需要，因此需要purge thread來回收。
4、page cleaner 線程
負責刷新髒頁
Innodb的內存：
1、緩衝池(innodb_buffer_pool)
Innodb存儲引擎是基於磁盤存儲的，並將其中的記錄按照頁的方式進行管理。由於CPU與磁盤速度之間的鴻溝，基於磁盤的數據庫系統，通常使用緩衝池技術提高數據庫的整體性能。
緩衝池可以理解爲一塊內存區域，在數據庫中讀取頁的操作，首先將磁盤中讀到的頁放在緩衝池中，下次再讀相同的頁時，判斷是否在緩衝池中，在就直接讀取，即命中。不在就到磁盤中去讀取。
對於數據庫中頁的修改，首先修改緩衝池中的頁，然後再以一定頻率刷回磁盤。注意：頁從緩衝池刷回磁盤並不是每次頁變更了都會觸發，而是通過檢查點機制刷新回磁盤。
緩衝池中緩存的數據頁類型有：索引頁，數據頁，undo頁，插入緩衝，自適應哈希，innodb鎖信息，數據字典信息等。
2、LRU list、Free list、Flush list
LRU列表
數據庫中的緩衝池是通過LRU(最近最少使用)算法來進行管理的，innodb對LRU算法進行了一些優化，在LRU列表中加入了midpoint位置，默認情況下，該位置位於LRU列表長度的5/8處。
在midpoint之前的列表稱爲new，之後的稱爲old，可以簡單理解爲new列表中的頁都是活躍的熱點頁。
mid位置頁升爲熱點數據需要等待參數innodb_old_blocks_time，已保證儘量不將LRU列表的將熱點數據刷出。
Free列表
數據庫剛啓動時，LRU列表爲空，所有頁都存在Free列表中，要從緩衝池分頁時，先從Free列表查看有沒有空閒頁，有，將該頁從Free列表刪除，放到LRU列表中。沒有，根據LRU算法，淘汰LRU列表末尾的頁，將內存空間分配給新的頁。
LRU list包含unzip_LRU list，LRU list頁大小爲16K，unzip_LRU list的頁大小可能爲1k、2k、4k、8k。
unzip_LRU列表對不同壓縮頁大小的頁進行分別管理，其次通過夥伴算法進行內存的分配。
例如需要從緩衝池申請一個4k的頁，檢查4k的unzip_LRU列表是否有空閒頁，有，直接使用，沒有，查找8k的unzip_LRU列表，若有空閒頁，將其分爲2個4K的頁，存到4k的unzip_LRU列表，若沒有空閒頁，則將LRU列表一個16k的頁，拆成一個8k和2個4k的頁，存入對應的unzip_LRU列表。
Flush列表
LRU列表中的頁被修改後，稱爲髒頁，即緩衝池中的頁和磁盤上的頁不一致。這時，數據庫會通過checkpoint機制將髒頁刷回磁盤。
Flush列表中的頁即爲髒頁，髒頁既存在於LRU列表，也存在於Flush列表。
LRU列表用來管理緩衝池中頁的可用性，Flush列表用來管理將頁刷新回磁盤，兩者互不影響。
3、重做日誌緩衝(redo log buffer)
innodb存儲引擎先將重做日誌信息放入這個緩衝區，再按照一定頻率將其刷新到重做日誌文件，用戶只需要保證每秒的事務不超過這個緩衝大小即可。默認8M
在下面三種情況下，會將重做日誌緩衝中的內容刷新到重做日誌：
1)、主線程，每一秒將重做日誌緩衝刷新到重做日誌文件。
2)、每個事務提交時，會將重做日誌緩衝刷新到重做日誌文件。
3)、當重做日誌緩衝大小小於1/2時，會將重做日誌緩衝刷新到重做日誌文件。
checkpoint技術
檢查點技術主要解決以下幾個問題：
1)、縮短數據庫恢復時間
當數據庫宕機時，數據庫不需要重做所有的日誌，checkpoint之前的已經刷回磁盤，只需要重做checkpoint之後的日誌，大大減少了恢復時間。
2)、緩衝池不夠時，將髒頁刷新到磁盤
當緩衝池不夠用時，會溢出最近最少使用的頁，如果這個頁是髒頁，那麼強制checkpoint，將髒頁刷新回磁盤。
3)、重做日誌不可用時，刷新髒頁
在innodb中checkpoint分爲兩種：
Sharp checkpoint：在數據庫關閉時，將所有髒頁刷新回磁盤，默認的。
Fuzzy checkpoint：只刷新一部分髒頁到磁盤。
可能發生Fuzzy checkpoint的幾種情況：
1)、master thread checkpoint
差不多每10秒，從髒頁列表刷新一部分髒頁到磁盤。
2)、flush_LRU_list checkpoint
innodb需要保證LRU列表有innodb_lru_scan_depth個空閒頁可以使用，如果沒有，就會從lru列表末尾移除，如果移除的有髒頁，就進行checkpoint。
3)、異步/同步 Flush checkpoint
4)、dirty page too much checkpoint
當緩衝池中髒頁數量大於innodb_max_dirty_pages_pct，強制checkpoint。
Master thread
master thread具有最高的線程優先級，由多個循環組成：主循環loop、後臺循環backgroup loop、刷新循環flush loop、暫停循環suspend loop。master thread會根據數據庫運行狀態，在這些循環中切換。
loop循環，分爲每1秒操作和每10秒操作：
每1秒：
1)、日誌刷新緩衝刷新到磁盤，即使這個事務沒有提交(總是)
2)、合併插入緩衝(可能)(innodb判斷前1秒發生的IO次數是否小於innodb_io_capacity的5%次，則合併緩衝innodb_io_capacity的5%)
3)、至多刷新innodb_io_capacity個緩衝池中的髒頁到磁盤(可能)(判斷當前緩衝池中髒頁的比例是否超過了innodb_max_dirty_pages_pct)
4)、當前沒有用戶活動，則切換到backgroup loop(可能)
每10秒：
1)、刷新innodb_io_capacity個髒頁到磁盤(可能)(innodb判斷過去10s內io是否小於innodb_io_capacity次)
2)、合併innodb_io_capacity的5%個插入緩衝(總是)
3)、將日誌緩衝刷到磁盤(總是)
4)、刪除無用的undo頁(總是)
5)、刷新innodb_io_capacity個或innodb_io_capacity的10%個髒頁到磁盤(總是)(判斷緩衝池中的髒頁比例，如果大於70%刷新innodb_io_capacity個，小於70%刷新innodb_io_capacity的10%個)
backgroup loop：
1)、刪除無用的undo頁(總是)
2)、合併innodb_io_capacity個插入緩衝(總是)
3)、跳回到主循環(總是)
4)、不斷刷新innodb_io_capacity個頁直到符合條件(可能跳到flush loop中完成)
Innodb關鍵特性
1)、插入緩衝
並不是所有的主鍵插入都是順序的，例如UUID這樣的主鍵值或者主鍵爲自增，但插入爲指定值而不是null值，同樣可能會出現非連續插入的現象。
對於非聚集索引的插入或更新操作，並不是每次都直接插入到索引頁。先判斷插入的非聚集索引頁是否在緩衝池中，在，直接插入，不在，先放到insert buffer中。然後再以一定頻率進行Insert buffer和索引頁子節點的合併操作。
insert buffer使用要滿足兩個條件：
a、索引是輔助索引
b、索引不唯一
2)、兩次寫
刷新髒頁時，先將髒頁刷到double write buffer中(2M)，再從double write buffer中分兩次(1次1M)順序寫入磁盤上共享表空間的連續128個頁(2M),然後再從double write buffer離散的寫入磁盤，如果寫入失敗了再去共享表空間裏拿副本來恢復。
3)、自適應哈希
AHI是通過緩衝池B+樹頁來夠造的。innodb會根據訪問頻率和模式，自動爲熱點頁添加hash索引。
添加hash索引的條件：
a、連續以同一模式訪問100次
b、頁以同一模式訪問N次，N=頁中記錄*1/16
4)、異步IO
用戶可以發出一個io請求後，跟着再發出一個io請求，當全部IO請求發送完畢後，等待所有IO操作完成，這就是AIO。即不用等一個IO完成才能再發出一個IO。
AIO會判斷多個頁是否是連續的，如果是，會進行merge操作，合併爲一個IO，這就提升了IOPS。
5)、刷新鄰接頁
當刷新一個髒頁時，innodb會檢查該頁所在的區的所有頁，如果是髒頁，那麼就一起刷新。固態硬盤可以考慮關閉，機械硬盤建議開啓。參數爲<innodb_flush_neighbors>0關閉、1開啓。