MYSQL存储引擎InnoDB(二十三):排序索引构建

MYSQL存储引擎InnoDB(二十三):排序索引构建,第1张

InnoDB在创建或重建索引时执行批量加载,而不是一次插入一个索引记录。这种索引创建方法也称为排序索引构建。空间索引不支持排序索引构建。

索引构建分为三个阶段。在第一阶段, 扫描聚集索引,生成索引条目并添加到排序缓冲区。当排序缓冲区变满时,条目将被排序并写入临时中间文件。此过程也称为 “运行”。在第二阶段,将一个或多个运行写入临时中间文件,对文件中的所有条目执行合并排序。在第三个也是最后一个阶段,排序后的条目被插入到 B-tree中。

在引入排序索引构建之前,使用插入 API 将索引条目一次插入 B 树中的一条记录。此方法涉及打开 B 树 游标以查找插入位置,然后使用 乐观插入将条目插入 B 树页面。如果由于页面已满而导致插入失败, 则将执行悲观插入,这涉及打开 B-tree 游标并根据需要拆分和合并 B-tree 节点以找到条目空间。这种“自上而下”的弊端建立索引的方法是搜索插入位置的成本以及 B 树节点的不断拆分和合并。

排序索引构建使用“自下而上”建立索引的方法。使用这种方法,对最右侧叶页的引用保存在 B 树的所有级别。分配必要 B 树深度的最右侧叶页,并根据其排序顺序插入条目。一旦叶页已满,就会将节点指针附加到父页,并为下一次插入分配一个兄弟叶页。这个过程一直持续到所有条目都被插入,这可能导致插入到根级别。分配同级页时,释放对先前固定叶页的引用,新分配的叶页成为最右边的叶页和新的默认插入位置。

要为将来的索引增长留出空间,您可以使用innodb_fill_factor变量来保留一定百分比的 B 树页面空间。例如,设置 innodb_fill_factor为 80 会在排序索引构建期间保留 B 树页面中 20% 的空间。此设置适用于 B 树的叶子页面和非叶子页面。它不适用于用于 TEXT或 BLOB条目的外部页面。保留的空间量可能与配置不完全相同,因为innodb_fill_factor值被解释为提示而不是硬限制。

全文索引支持排序索引构建 。以前,SQL 用于将条目插入全文索引。

对于压缩表,以前的索引创建方法将条目附加到压缩页和未压缩页。当修改日志(表示压缩页面上的可用空间)变满时,将重新压缩压缩页面。如果由于空间不足而导致压缩失败,则页面将被拆分。使用排序索引构建,条目仅附加到未压缩的页面。当一个未压缩的页面变满时,它就会被压缩。自适应填充用于确保在大多数情况下压缩成功,但如果压缩失败,则会拆分页面并再次尝试压缩。这个过程一直持续到压缩成功。

在排序索引构建期间禁用重做日志记录。相反,有一个 检查点来确保索引构建可以承受意外退出或失败。检查点强制将所有脏页写入磁盘。在排序索引构建期间,页面清理线程会定期收到信号以刷新 脏页,以确保可以快速处理检查点 *** 作。通常,当干净页面的数量低于设置的阈值时,页面清理线程会刷新脏页面。对于排序索引构建,脏页会被及时刷新以减少检查点开销并行化 I/O 和 CPU 活动。

排序索引构建可能会导致 优化器统计信息与以前的索引创建方法生成的统计信息不同。统计数据差异是由于用于填充索引的算法不同造成的。

MySQL 5.5引入了缓冲实例作为减小内部锁争用来提高MySQL吞吐量的手段。在5.5版本这个对提升吞吐量帮助很小,然后在MySQL 5.6版本这个提升就非常大了,所以在MySQL5.5中你可能会保守地设置innodb_buffer_pool_instances=4,在MySQL 5.6和5.7中你可以设置为8-16个缓冲池实例。设置后观察会觉得性能提高不大,但在大多数高负载情况下,它应该会有不错的表现。对了,不要指望这个设置能减少你单个查询的响应时间。这个是在高并发负载的服务器上才看得出区别。比如多个线程同时做许多事情。

5.7、8.0 下INNODB_BUFFER_POOL_INSTANCES默认为1,若mysql存在高并发和高负载访问,设置为1则会造成大量线程对BUFFER_POOL的单实例互斥锁竞争,这样会消耗一定量的性能的。

pool_instances 可以设置为cpu核心数,它的作用是:

1)对于缓冲池在数千兆字节范围内的系统,通过减少争用不同线程对缓存页面进行读写的争用,将缓冲池划分为多个单独的实例可以提高并发性。可以类比为 java中的 ThreadLocal 线程本地变量 就是为每个线程维护一个buffer pool实例,这样就不用去争用同一个实例了。相当于减少高并发下mysql对INNODB_BUFFER缓冲池的争用。

2)使用散列函数将存储在缓冲池中或从缓冲池读取的每个页面随机分配给其中一个缓冲池实例。每个缓冲池管理自己的空闲列表, 刷新列表, LRU和连接到缓冲池的所有其他数据结构,并受其自己的缓冲池互斥量保护。

我们知道redo log包括 buffer和log file的部分,这里的innodb_log_file_size是配置log file的大小的。

innodb_log_file_size这个选项是设置 redo 日志(重做日志)的大小。这个值的默认为5M,是远远不够的,在安装完mysql时需要尽快的修改这个值。如果对 Innodb 数据表有大量的写入 *** 作,那么选择合适的 innodb_log_file_size 值对提升MySQL性能很重要。然而设置太大了,就会增加恢复的时间,因此在MySQL崩溃或者突然断电等情况会令MySQL服务器花很长时间来恢复。

由于事务日志相当于一个写缓冲,而小日志文件会很快的被写满,这时候就需要频繁地刷新到硬盘,速度就慢了。如果产生大量的写 *** 作,MySQL可能就不能足够快地刷新数据,那么写性能将会降低。

大的日志文件,另一方面,在刷新 *** 作发生之前给你足够的空间来使用。反过来允许InnoDB填充更多的页面。对于崩溃恢复 – 大的重做日志意味着在服务器启动前更多的数据需要读取,更多的更改需要重做,这就是为什么崩溃恢复慢了。

如果不配的后果:默认是5M,这是肯定不够的。

最后,让我们来谈谈如何找出重做日志的正确大小。

幸运的是,你不需要费力算出正确的大小,这里有一个经验法则:在服务器繁忙期间,检查重做日志的总大小是否够写入1-2小时。你如何知道InnoDB写入多少,使用下面方法可以统计60秒内地增量数据大小:

mysql>show engine innodb status\G select sleep(60)show engine innodb status\G

Log sequence number 4631632062

...

Log sequence number 4803805448

mysql>select (4803805448-4631632062) 60/1024/1024

+--------------------------------------+

| (4803805448-4631632062) 60/1024/1024 |

+--------------------------------------+

|9851.84017181 |

+--------------------------------------+

1 row in set (0.00 sec)

在这个60s的采样情况下,InnoDB每小时写入9.8GB数据。所以如果innodb_log_files_in_group没有更改(默认是2,是InnoDB重复日志的最小数字),然后设置innodb_log_file_size为10G,那么你实际上两个日志文件加起来有20GB,够你写两小时数据了。

更改innodb_log_file_size的难易程度和能设置多大取决于你现在使用的MySQL版本。特别地,如果你使用的是5.6之前的版本,你不能仅仅的更改变量,期望服务器会自动重启。

好了,下面是步骤:

1、在my.cnf更改innodb_log_file_size

2、停止mysql服务器

3、删除旧的日志,通过执行命令rm -f /var/lib/mysql/ib_logfile*

4、启动mysql服务器 – 应该需要比之前长点的时间,因为需要创建新的事务日志。最后,需要注意的是,有些mysql版本(比如5.6.2)限制了重做日志大小为4GB。所以在你设置innodb_log_file_size为2G或者更多时,请先检查一下MySQL的版本这方面的限制。


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