最近在准备给新人培训，对于DBA相关的新人，最推荐的莫过于学习官方文档，像Oracle的concept，MySQL的reference等，MySQL被Oracle收购以后，文档也越来越完整和形象，对于刚学习的新人，学习官方文档有助于跟为系统得学习。

本篇主要讲MySQL8.0InnoDB的架构。

跟其他关系型数据库一样，MySQL的架构也分为In-Memory 和On-Disk两部分。

在内存结构中，主要由4大块组成。

Buffer Pool(以下简称bp）

bp在整个内存中占绝大多数，MySQL官方一般建议设置为服务器物理内存的80%。这边建议MySQL整体内存控制在80%左右，bp最好不要超过70%，不然容易OOM。
理解了bp的原理，对于数据库也有差不多理解了一半了。bp主要结构是个list，用的是LRU算法的变种（least recently used）。
主要用来缓存数据块（page，也叫页），mysql默认为16k，oracle为8k。如果内存达到了阈值，那么就会把最近最少使用到的page驱逐（evicted）出内存。然后把新页插入到中间位置，一般为整条list的热端5/8处。
查看下图可以看到，整个bp分为两个sublist,上端为热端，缓存热点数据（频繁被访问）；另外一端为冷端，随时被驱逐出内存。
也正是因为磁盘访问数据不如内存，才有了bp的存在，大家也可以想象一下，如果磁盘数据比内存快，还有bp存在的价值吗？
所有用户访问的数据，都要先经过bp，但如果走全表扫描，按道理也有把数据缓存在bp中，那么势必会把大量数据驱逐出去，当然我们也可以通过调整参数来优化，这个我们在这篇知识普及文档中暂不提及。
可以通过设置 innodb_buffer_pool_size来调整bp的大小，可以在实例启动前在my.cnf中配置，也可以在实例运行中动态设置。
并且可以通过设置innodb_buffer_pool_instances的数量来调整bp池的数量，有利于减少LRU mutex的争议和扫描量，最近刚好有碰到这个bug：
https://bugs.mysql.com/bug.php?id=98869。如果是运行中动态设置bp，还可以通过监控 Innodb_buffer_pool_resize_status参数来查看resize的状态（也同样会写到error log中）；如果是增大bp,则会增加chunks数量和page，覆盖hash table和list,并且指针指向内存中新的地址，增加新页到free list；如果是减少bp，则释放和重组bp，在chunks中移除page，覆盖hash table和list,并且指针指向内存中新的地址。
可以通过运行： SHOW ENGINE INNODB STATUS，在BUFFER POOL AND MEMORY部分看到bp相关统计数据。

附：https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-buffer-pool.html

Change Buffer（以下简称cb）

cp是mysql内存结构中比较特殊的一个，它是用来缓存不在bp中的二级索引（secondary index，相对于cluster index来说）变化的page，是DML的结果，并定期合并、读到bp中。二级索引可以值是不唯一的，cp也是占用bp的内存，在shutdown 实例以后，会成为系统表空间的一部分。cp存在的意义是为了在执行DML的时候，异步二级索引的写入，到达尽可能的顺序写，提高IO效率，对I/O-bound型有一定优化作用。可以通过设置 innodb_change_buffering来控制什么类型的DML能够在cp中。通过innodb_change_buffer_max_size来设置在bp中占用的百分比。可以通过show engine innodb status中的INSERT BUFFER AND ADAPTIVE HASH INDEX 来监控cp相关数据统计。

Adaptive Hash Index

mysql本身不支持哈希索引，但内部有使用到自适哈希索引，维护hash表。可以通过 innodb_adaptive_hash_index 来启用，也可以动态修改。
hash index通过B-TREE索引键前缀创建，基于需求和最经常访问的搜索pattern。mysql基于自己的算法来自行创建哈希索引，并且hash table是分区的，通过控制innodb_adaptive_hash_index_parts来设置分区数量，在特定情况下可以启动加速查询的效果，对like和%不友好。

Redo Log Buffer

redo log buffer也是基本所有关系型数据库都有的，redo log也叫 WAL，用来缓存数据变化，在脏数据flush到数据文件前，需要先写入到redo log buffer，再写入到redo log中，一个目的是用来保证数据一致性，保证数据库crash以后能够通过redo log进行恢复。第二个主要用来降低IO，如果每次数据库的DML都直接写入到数据文件中，则会大大影响性能。可以通过innodb_log_buffer_size来控制内存大小，默认为16M。定期有线程对齐进行flush，确保更新都刷入到redo log中，并且redo log的page size为512k，也就是一个扇区的大小，并且是顺序写，保证了性能和一致性，不至于需要double write.通过设置innodb_flush_log_at_trx_commit=1来获得ACID的保证，每次事务提交马上flush到redo log，如果对数据一致性不严格的，可以通过设置0来定期刷新，提高性能。定期刷新可以通过设置innodb_flush_log_at_timeout来控制，默认为1秒钟。

至此mysql内存相关的4个主要的组成部分已经讲完，另外还有很多小的内存区域，比如由来缓存数据字典等，以后碰到再讲，接着会介绍mysql on-disk部分的架构。
https://yq.aliyun.com/articles/764516?spm=a2c4e.11155435.0.0.71de331269m7Gf