InnoDB中的doublewrite buffer技術原理

先簡單解釋下什麼是雙寫緩衝。InnoDB使用了一種叫作doublewrite的特殊文件flush技術，在把pages寫到date files以前，InnoDB先把它們寫到一個叫doublewrite buffer的連續區域內，在寫doublewrite buffer完成後，InnoDB纔會把pages寫到data file的適當的位置。若是在寫page的過程當中發生意外崩潰，InnoDB在稍後的恢復過程當中在doublewrite buffer中找到無缺的page副本用於恢復。

瞭解partial page write問題

InnoDB的page size通常是16KB，其數據校驗也是針對這16KB來計算的，將數據寫入到磁盤是以page爲單位進行操做的。操做系統寫文件是以4KB做爲單位的，那麼每寫一個InnoDB的page到磁盤上，操做系統須要寫4個塊。而計算機硬件和操做系統，在極端狀況下（好比斷電）每每並不能保證這一操做的原子性，16K的數據，寫入4K時，發生了系統斷電或系統崩潰，只有一部分寫是成功的，這種狀況下就是partial page write（部分頁寫入）問題。這時page數據出現不同的情形，從而造成一個"斷裂"的page，使數據產生混亂。這個時候InnoDB對這種塊錯誤是無 能爲力的.

有人會認爲系統恢復後，MySQL能夠根據redo log進行恢復，而MySQL在恢復的過程當中是檢查page的checksum，checksum就是pgae的最後事務號，發生partial page write問題時，page已經損壞，找不到該page中的事務號，就沒法恢復。

doublewrite buffer是什麼？

doublewrite buffer是InnoDB在tablespace上的128個頁（2個區）大小是2MB。爲了解決 partial page write問題，當MySQL將髒數據flush到data file的時候, 先使用memcopy將髒數據複製到內存中的doublewrite buffer，以後經過doublewrite buffer再分2次，每次寫入1MB到共享表空間，而後立刻調用fsync函數，同步到磁盤上，避免緩衝帶來的問題，在這個過程當中，doublewrite是順序寫，開銷並不大，在完成doublewrite寫入後，再將double write buffer寫入各表空間文件，這時是離散寫入。

因此在正常的狀況下, MySQL寫數據page時，會寫兩遍到磁盤上，第一遍是寫到doublewrite buffer，第二遍是從doublewrite buffer寫到真正的數據文件中。若是發生了極端狀況（斷電），InnoDB再次啓動後，發現了一個page數據已經損壞，那麼此時就能夠從doublewrite buffer中進行數據恢復了。

doublewrite的缺點是什麼？

位於共享表空間上的doublewrite buffer實際上也是一個文件，寫共享表空間會致使系統有更多的fsync操做, 而硬盤的fsync性能因素會下降MySQL的總體性能，可是並不會下降到原來的50%。這主要是由於：

1. doublewrite是在一個連續的存儲空間, 因此硬盤在寫數據的時候是順序寫，而不是隨機寫，這樣性能更高。
2. 將數據從doublewrite buffer寫到真正的segment中的時候，系統會自動合併鏈接空間刷新的方式，每次能夠刷新多個pages。

是否必定須要doublewrite

在一些狀況下能夠關閉doublewrite以獲取更高的性能。好比在slave上能夠關閉，由於即便出現了partial page write問題，數據仍是能夠從中繼日誌中恢復。設置InnoDB_doublewrite=0便可關閉doublewrite buffer。