介绍MySQL Buffer pool里的change buffer

4 change buffer

4.1 基本概念

change buffer是一种特殊的数据结构，当这些页面不在缓冲池中时，这些高速缓存会将更改缓存到辅助索引页面。可能由INSERT，UPDATE或DELETE操作（DML）导致的缓冲更改将在以后通过其他的读取操作将页加载到缓冲池中时合并。

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如上图可见，change buffer用的是buffer pool里的内存，所以不能无限增长。change buffer大小可通过参数innodb_change_buffer_max_size动态设置。
比如设置为50：change buffer的大小最多只能占用buffer pool的50%。

需更新一个数据页时：

• 页在内存，直接更新
• 页不在内存，在不影响数据一致性下，InooDB会将这些更新操作缓存于change buffer，而无需从磁盘读入页

在下次查询访问该数据页时，才将数据页读入内存，然后执行change buffer中与这个页有关的操作。通过该方式就能保证该数据逻辑的正确性。

change buffer 实际上也是可持久化的数据，即它不仅在内存中有拷贝，也会被写进磁盘。

4.2 merge

将change buffer中的操作应用到原数据页，得到最新结果的过程。

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4.2.1 触发时机

1. 访问该数据页
2. 系统后台线程定期merge
3. 数据库正常关闭（shutdown）的过程

若能将更新操作先记录在change buffer，减少读盘，语句执行速度便会明显提升。且数据读入内存需要占用buffer pool，因此也能降低内存占用，提高内存利用率。

4.3 何时使用change buffer

• 对于唯一索引，更新操作都要先判断该操作是否违反唯一性约束：
  比如，要插入(4,400)记录，要先判断表中是否已存k=4记录，就必须要将数据页读入内存来判断。若都已读入内存了，那直接更新内存自然很快，没必要使用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 适用场景

难道普通索引的所有场景，使用change buffer都可加速吗？

注意merge才是真正进行数据更新时刻，change buffer主要是将记录的变更动作缓存。所以在一个数据页做merge前，change buffer记录变更越多（即该数据页上要更新的次数越多），收益越大。

• 写多读少业务，页面在写完后马上被访问到的概率较小，change buffer使用效果最好。常见为账单、日志类系统。
• 写后马上查询，将先新记录在change buffer，但之后由于立即访问该数据页，又很快触发merge，这样的话随机访问IO次数不会减少，反而增加change buffer维护代价，change buffer起了副作用。

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