InnoDB刷脏页策略

什么是脏页？为什么会有脏页？

前文已介绍过，Mysql有Write Ahead Logging 机制，InnoDB 在处理更新语句的时候，只做了写日志redo log这一个磁盘操作。而将内存里的数据写入磁盘的过程，术语就是 flush。在flush 操作执行之前，内存与磁盘数据是不一致的。

当内存数据页跟磁盘数据页内容不一致的时候，我们称这个内存页为“脏页”。 内存数据写入到磁盘后，内存和磁盘上的数据页的内容就一致了，称为“干净页”。

什么情况下会刷脏页？

刷脏页有下列四种场景： 一、 redo log 写满了，要 flush 脏页

redo log 写满了，系统会停止所有更新操作，把 checkpoint 往前推进，redo log 留出空间可以继续写。 需要将两个点之间的日志（要推进的部分），对应的所有脏页都 flush 到磁盘上。 innodb要尽量避免，会堵住所有更新。

二、内存不够用了，要先将脏页写到磁盘

这种情况是常态。InnoDB 用缓冲池（buffer pool）管理内存，缓冲池中的内存页有三种状态：

1. 还没有使用的；

2. 使用了并且是干净页；

3. 使用了并且是脏页。

InnoDB 的策略是尽量使用内存，因此对于一个长时间运行的库来说，未被使用的页面很少。 而当要读入的数据页没有在内存的时候，就必须到缓冲池中申请一个数据页。这时候只能把最久不使用的数据页从内存中淘汰掉：如果要淘汰的是一个干净页，就直接释放出来复用；但如果是脏页呢，就必须将脏页先刷到磁盘，变成干净页后才能复用。

三、 mysql认为系统空闲，flush脏页

四、 mysql正常关闭

刷脏页虽然是常态，但是出现以下这两种情况会导致性能问题

1. 一个查询要淘汰的脏页个数太多，会导致查询的响应时间明显变长；

2. 日志写满，更新全部堵住，写性能跌为 0，这种情况对敏感业务来说，是不能接受的。

InnoDB刷脏页控制策略与参数

innodb_io_capacity 参数建议设置成磁盘的 IOPS

#测试磁盘随机读写的命令
fio -filename=$filename -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -ioengine=psync -bs=16k -size=500M -numjobs=10 -runtime=10 -group_reporting -name=mytest

innodb_io_capacity 设置错误案例： 主机磁盘用的是 SSD，但是innodb_io_capacity的值设置的是 300。于是，InnoDB 认为这个系统的能力就这么差，所以刷脏页刷得特别慢，甚至比脏页生成的速度还慢，这样就造成了脏页累积，影响了查询和更新性能。

如果设计策略控制刷脏页的速度，应该参考哪些因素呢？

刷太慢，会出现什么情况？首先是内存脏页太多，其次是 redo log 写满。所以，InnoDB 的刷盘速度就是要参考这两个因素：

1. 脏页比例

2. redo log 写盘速度。

innodb_max_dirty_pages_pct是脏页比例上限，默认值是 75%。

通过脏页比例和 redo log 写入速度算出来的两个值，取其中较大值R， 引擎就可以按照innodb_io_capacity定义的能力乘以 R% 来控制刷脏页的速度。

InnoDB 会在后台刷脏页，而刷脏页的过程是要将内存页写入磁盘。所以，无论是你的查询语句在需要内存的时候可能要求淘汰一个脏页，还是由于刷脏页的逻辑会占用 IO 资源并可能影响到了你的更新语句，都可能是造成你从业务端感知到 MySQL“抖”了一下的原因。

刷脏页“连坐”参数

MySQL 中的一个机制，在准备刷一个脏页的时候，如果这个数据页旁边的数据页刚好是脏页，就会把这个“邻居”也带着一起刷掉；而且这个把“邻居”拖下水的逻辑还可以继续蔓延，也就是对于每个邻居数据页，如果跟它相邻的数据页也还是脏页的话，也会被放到一起刷。InnoDB 中，innodb_flush_neighbors = 1 会有上述的“连坐”机制，为0不会。

这种机制在机械硬盘上，可以减少很多随机 IO，提升系统性能。而使用SSD这类IOPS高的设备，建议设置成0，此时IOPS 往往不是瓶颈，可以设置“只刷自己”减少 SQL 语句响应时间。

参考： 《mysql实战45讲》丁奇