InnoDB的后台线程(IO线程,master线程,锁监控线程,错误监控线程)和内存(缓冲池,重做日志缓冲池,额外内存池)

InnoDB有多个内存块，你可以认为这些内存块组成了一个大的内存池，负责如下工作：

维护所有进程/线程需要访问的多个内部数据结构。
缓存磁盘上的数据，方便快速地读取，并且在对磁盘文件的数据进行修改之前在这里缓存。
重做日志（redo log）缓冲。
..........

后台线程的主要作用是负责刷新内存池中的数据，保证缓冲池中的内存缓存的是最近的数据。此外，将已修改的数据文件刷新到磁盘文件，同时保证在数据库发生异常情况下InnoDB能恢复到正常运行状态。

后台线程

由于Oracle是多进程的架构（Windows下除外），因此可以通过一些很简单的命令来得知Oracle当前运行的后台进程，如ipcs命令。一般来说，Oracle的核心后台进程有CKPT、DBWn、LGWR、ARCn、PMON、SMON等。

InnoDB存储引擎是否也是这样的架构，只不过是多线程版本的实现后，看InnoDB的源代码，发现InnoDB并不是这样对数据库进程进行操作的。InnoDB存储引擎是在一个被称做master thread的线程上几乎实现了所有的功能。

默认情况下，InnoDB存储引擎的后台线程有4类——IO thread，1个master thread，1个锁（lock）监控线程，1个错误监控线程。

如下所示:

show engine innodb status\G

可以看到，IO线程分别是insert buffer thread、log thread、read thread、write thread。在Linux平台下，IO thread的数量不能进行调整，但是在Windows平台下可以通过参数innodb_file_io_threads来增大IO thread。InnoDB Plugin版本开始增加了默认IO thread的数量，默认的read thread和write thread分别增大到了4个，并且不再使用innodb_file_io_threads参数，而是分别使用innodb_read_io_threads和innodb_write_io_threads参数。

show variables like 'innodb_version'\G

show variables like 'innodb_%io_threads'\G

内存

InnoDB存储引擎内存由以下几个部分组成：缓冲池（buffer pool）、重做日志缓冲池（redo log buffer）以及额外的内存池（additional memory pool），分别由配置文件中的参数innodb_buffer_pool_size和innodb_log_buffer_size的大小决定。

如下所示：（分别以字节显示）。

show variables like 'innodb_buffer_pool_size'\G

show variables like 'innodb_log_buffer_size'\G

show variables like 'innodb_additional_mem_pool_size'\G

缓冲池

缓冲池是占最大块内存的部分，用来存放各种数据的缓存。因为InnoDB的存储引擎的工作方式总是将数据库文件按页（每页16K）读取到缓冲池，然后按最近最少使用（LRU）的算法来保留在缓冲池中的缓存数据。如果数据库文件需要修改，总是首先修改在缓存池中的页（发生修改后，该页即为脏页），然后再按照一定的频率将缓冲池的脏页刷新（flush）到文件。可以通过命令show engine innodb status\G来查看innodb_buffer_pool的具体使用情况，如下所示。

在BUFFER POOL AND MEMORY里可以看到InnoDB存储引擎缓冲池的使用情况，buffer pool size表明了一共有多少个缓冲帧（buffer frame），每个buffer frame为16K，所以这里一共分配了8192*16/1024G内存的缓冲池。Free buffers表示当前空闲的缓冲帧，Database pages表示已经使用的缓冲帧，Modified db pages表示脏页的数量。就当前状态看来，这台数据库的压力并不大，因为在缓冲池中有大量的空闲页可供数据库进一步使用。

注意：show engine innodb status的命令显示的不是当前的状态，而是过去某个时间范围内InnoDB存储引擎的状态，从上面的示例中我们可以看到，Per second averages calculated from the last 24 seconds表示的信息是过去24秒内的数据库状态。

具体来看，缓冲池中缓存的数据页类型有：索引页、数据页、undo页、插入缓冲（insert buffer）、自适应哈希索引（adaptive hash index）、InnoDB存储的锁信息（lock info）、数据字典信息（data dictionary）等。不能简单地认为，缓冲池只是缓存索引页和数据页，它们只是占缓冲池很大的一部分而已。

下图很好地显示了InnoDB存储引擎中内存的结构情况。

ps:参数innodb_buffer_pool_size指定了缓冲池的大小，在32位Windows系统下，参数innodb_buffer_pool_awe_mem_mb还可以启用地址窗口扩展（AWE）功能，突破32位下对于内存使用的限制。但是，在使用这个参数的时候需要注意，一旦启用AWE功能，InnoDB存储引擎将自动禁用自适应哈希索引（adaptive hash index）的功能。

日志缓冲

严格地说，应该是重做（redo）日志缓冲。将重做日志信息先放入这个缓冲区，然后按一定频率将其刷新到重做日志文件。该值一般不需要设置为很大，因为一般情况下每一秒钟就会将重做日志缓冲刷新到日志文件，因此我们只需要保证每秒产生的事务量在这个缓冲大小之内即可。

额外的内存池

额外的内存池通常被DBA忽略，认为该值并不是十分重要，但恰恰相反的是，该值其实同样十分重要。在InnoDB存储引擎中，对内存的管理是通过一种称为内存堆（heap）的方式进行的。在对一些数据结构本身分配内存时，需要从额外的内存池中申请，当该区域的内存不够时，会从缓冲池中申请。InnoDB实例会申请缓冲池（innodb_buffer_pool）的空间，每个缓冲池中的帧缓冲（frame buffer）还有对应的缓冲控制对象（buffer control block），这些对象记录了诸如LRU、锁、等待等方面的信息，而这个对象的内存需要从额外内存池中申请。因此，当你申请了很大的InnoDB缓冲池时，这个值也应该相应增加。