為什么需要Doublewrite Buffer

我們常見的服務(wù)器一般都是Linux操作系統(tǒng)，Linux文件系統(tǒng)頁（OS Page）的大小默認(rèn)是4KB。而MySQL的頁（Page）大小默認(rèn)是16KB。

可以使用如下命令查看MySQL的Page大?。?/p>

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_page_size';

一般情況下，其余程序因為需要跟操作系統(tǒng)交互，它們的頁（Page）都會大于等于操作系統(tǒng)的頁大小，為整數(shù)倍。比如，Oracle的Page大小為8KB。

MySQL程序是跑在Linux操作系統(tǒng)上的，需要跟操作系統(tǒng)交互，所以MySQL中一頁數(shù)據(jù)刷到磁盤，要寫4個文件系統(tǒng)里的頁。

需要注意的是，這個操作并非原子操作，比如我操作系統(tǒng)寫到第二個頁的時候，Linux機(jī)器斷電了，這時候就會出現(xiàn)問題了。造成”頁數(shù)據(jù)損壞“。并且這種”頁數(shù)據(jù)損壞“靠 redo日志是無法修復(fù)的。

重做日志中記錄的是對頁的物理操作，而不是頁面的全量記錄，而如果發(fā)生partial page write（部分頁寫入）問題時，出現(xiàn)問題的是未修改過的數(shù)據(jù)，此時重做日志(Redo Log)無能為力。寫doublewrite buffer成功了，這個問題就不用擔(dān)心了。

Doublewrite Buffer的出現(xiàn)就是為了解決上面的這種情況，雖然名字帶了Buffer，但實際上Doublewrite Buffer是內(nèi)存+磁盤的結(jié)構(gòu)。

Doublewrite Buffer是一種特殊文件flush技術(shù)，帶給InnoDB存儲引擎的是數(shù)據(jù)頁的可靠性。它的作用是，在把頁寫到數(shù)據(jù)文件之前，InnoDB先把它們寫到一個叫doublewrite buffer（雙寫緩沖區(qū)）的共享表空間內(nèi)，在寫doublewrite buffer完成后，InnoDB才會把頁寫到數(shù)據(jù)文件的適當(dāng)?shù)奈恢?。如果在寫頁的過程中發(fā)生意外崩潰，InnoDB在稍后的恢復(fù)過程中在doublewrite buffer中找到完好的page副本用于恢復(fù)。

Doublewrite Buffer原理

如上圖所示，當(dāng)有頁數(shù)據(jù)要刷盤時：

1. 頁數(shù)據(jù)先通過memcpy函數(shù)拷貝至內(nèi)存中的Doublewrite Buffer中；
2. Doublewrite Buffer的內(nèi)存里的數(shù)據(jù)頁，會fsync刷到Doublewrite Buffer的磁盤上，分兩次寫入磁盤共享表空間中(連續(xù)存儲，順序?qū)?，性能很?，每次寫1MB；
3. Doublewrite Buffer的內(nèi)存里的數(shù)據(jù)頁，再刷到數(shù)據(jù)磁盤存儲.ibd文件上（離散寫）；

Doublewrite Buffer內(nèi)存結(jié)構(gòu)由128個頁（Page）構(gòu)成，大小是2MB。

Doublewrite Buffer磁盤結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)表空間上是128個頁（2個區(qū)，extend1和extend2），大小是2MB。

如果操作系統(tǒng)在將頁寫入磁盤的過程中發(fā)生了崩潰，在恢復(fù)過程中，InnoDB存儲引擎可以從共享表空間中的Double write中找到該頁的一個副本，將其復(fù)制到表空間文件，再應(yīng)用重做日志。

MySQL會檢查double writer的數(shù)據(jù)的完整性，如果不完整直接丟棄double write buffer內(nèi)容，重新執(zhí)行那條redo log，如果double write buffer的數(shù)據(jù)是完整的，用double writer buffer的數(shù)據(jù)更新該數(shù)據(jù)頁，跳過該redo log。

所以在正常的情況下，MySQL寫數(shù)據(jù)頁時，會寫兩遍到磁盤上，第一遍是寫到doublewrite buffer，第二遍是寫到真正的數(shù)據(jù)文件中，這就是“Doublewrite”的由來。

在數(shù)據(jù)庫異常關(guān)閉的情況下啟動時，都會做數(shù)據(jù)庫恢復(fù)（redo）操作，恢復(fù)的過程中，數(shù)據(jù)庫都會檢查頁面是不是合法（校驗等等），如果發(fā)現(xiàn)一個頁面校驗結(jié)果不一致，則此時會用到雙寫這個功能。

我們可以通過如下命令來監(jiān)控Doublewrite Buffer工作負(fù)載：

show global status like '%dblwr%';

Doublewrite Buffer相關(guān)參數(shù)

• innodb_doublewrite：Doublewrite Buffer是否啟用開關(guān)，默認(rèn)是開啟狀態(tài)，InnoDB將所有數(shù)據(jù)存儲兩次，首先到雙寫緩沖區(qū)，然后到實際數(shù)據(jù)文件。
• Innodb_dblwr_pages_written：記錄寫入到DWB中的頁數(shù)量。
• Innodb_dblwr_writes：記錄DWB寫操作的次數(shù)。

總結(jié)

InnoDB Doublewrite Buffer是InnoDB的一個重要特性，用于保證MySQL數(shù)據(jù)的可靠性和一致性。它的實現(xiàn)原理是通過將要寫入磁盤的數(shù)據(jù)先寫入到Doublewrite Buffer中的內(nèi)存緩存區(qū)域，然后再寫入到磁盤的兩個不同位置，來避免由于磁盤損壞等因素導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或不一致的問題。Doublewrite Buffer對于保證MySQL數(shù)據(jù)的安全性和一致性具有重要意義。

到此這篇關(guān)于MySQL的雙寫緩沖區(qū)Doublewrite Buffer詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MySQL的雙寫緩沖區(qū)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！