上圖是mysql官方文檔中提供的InnoDB架構圖，左側是內存架構，右側則是磁盤架構。本文主要對內存架構簡單分析下，下次再說磁盤架構。
首先，我們瞭解一些InnoDB的基礎概念：
InnoDB中數據從磁盤加載進內存的最小邏輯單位是16kb（16384個字節），叫做“頁”（page）。
問：就會想爲什麼這麼定義呢？如果一次我只讀1kb的數據，那IO時不就浪費了15kb的空間嗎？
答：這就是預讀的思想，它會認爲你讀取這個數據後，很快就會讀取這條數據後的數據了。所以就提前把這條數據相鄰的數據也加載進內存
讀緩存（buffer pool）
我們都知道，與磁盤的io是很消耗性能的。爲了減少與磁盤的io次數。InnoDB在內存中開闢了一個buffer pool的區域（緩衝區），下次讀取的時候，會先在這個緩衝區找，如果沒有再去磁盤上找。修改數據的時候，會先修改內存區域中的數據，然後在mysql的後臺裏有一些線程專門進行批量刷新到磁盤的操作。這樣就能提高我們應用的吞吐量。
查看buffer pool信息的命令：show variables like '%innodb_buffer_pool%';
如上圖：innodb_buffer_pool_size的默認值爲402653184kb也就是128mb。
問：如果這個pool滿了怎麼辦？
答：它會採用一種淘汰機制：LRU算法，或許你在別的地方見過或聽說過。也就是會淘汰掉最近最少使用數據。當然，mysql並不是採用普通的LRU算法，而是對它進行了升級並使用。爲了解決“預讀失效”，“緩衝池污染”的問題。（這裏就簡單的瞭解一下，詳細的請看這篇文章）。
寫緩存(change buffer)
對於讀請求，緩衝池能夠減少磁盤IO，提升性能。問題來了，那寫請求呢？增刪改的時候如果沒有在buffer pool中命中，那麼至少要和磁盤進行一次io，加載進內存才能操作。有沒有更好的方式？
寫緩存在MySQL5.5之前，叫插入緩衝(insert buffer)，只針對insert做了優化；現在對delete和update也有效，叫做寫緩衝(change buffer)。
在我們修改數據時，如果數據所在的頁不是唯一索引，那麼數據在修改的時候InnoDB不必進行唯一性檢查了。這個時候根本不需要先把數據從磁盤加入到內存中，而是直接把修改的記錄放在change Buffer緩衝池裏，然後有後臺的線程批量的刷新到磁盤。
查看change buffer信息的命令：show variables like '%innodb_change_buffer%';
如上圖：
innodb_change_buffer_max_size：配置寫緩衝的大小，佔整個緩衝池的比例，默認值是25%，最大值是50%。（寫多讀少的業務，才需要調大這個值，讀多寫少的業務，25%綽綽有餘）
innodb_change_buffering：配置哪些寫操作啓用寫緩衝，可以設置成all/none/inserts/deletes等。
redo log
上面說到了，數據增刪改的操作，那麼問題來了。
問：如果修改的數據還沒刷到磁盤上，mysql就掛了怎麼說，那change buffer裏的數據不就玩完了嗎？當然這肯定是有解決方案的。
答：爲了防止內存中的增刪改數據丟失，InnoDB裏設計了一個日誌文件redo log，把這些修改寫入到這個日誌文件裏持久化到磁盤，萬一發生崩潰，重啓時就會從redo log文件中讀取數據，把這些數據恢復到磁盤上。這就是mysql對崩潰恢復做的處理。相當於對內存區域的持久化。
又問：那這寫入到redo log也是與磁盤IO，那還不如直接寫到數據庫的磁盤類。反正都是磁盤IO憑啥寫入到redo log快？
答：這就要扯到隨機IO和順序IO了。
隨機IO：假設我們所需要的數據是隨機分散在磁盤的不同頁的不同扇區中的，那麼找到相應的數據需要等到磁臂（尋址作用）旋轉到指定的頁，然後盤片尋找到對應的扇區，才能找到我們所需要的一塊數據，一次進行此過程直到找完所有數據，這個就是隨機IO，讀取數據速度較慢。
順序IO：假設我們已經找到了第一塊數據，並且其他所需的數據就在這一塊數據後邊，那麼就不需要重新尋址，可以依次拿到我們所需的數據，這個就叫順序IO。
很明顯，順序IO的效率遠高於隨機IO，而寫入到redo log 就是順序IO，可以延遲刷盤的時機，提高系統的吞吐量。
注意：redo log也不是發生一次sql的操作就發生IO寫入一次的，它也有一個緩衝區Log Buffer，也是記錄一系列操作後在通過線程刷新到redo log文件裏。InnoDB中才有redo log，主要就是記錄數據頁的改動，redo log文件默認48Mb，超了就會覆蓋，覆蓋前會先刷盤。
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