《The Art of InnoDB》第二部分｜第4章：深入结构-磁盘结构-撕裂的页面（doublewrite buffer）

4.5 撕裂的页面

目录

4.5 撕裂的页面

4.5.1 双写缓冲区的作用

4.5.2 双写缓冲区的结构

4.5.3 双写缓冲区与Redolog的协同工作流程

4.5.2 双写缓冲区写入时机

4.5.3 禁用双写缓冲区

4.5.4 小结

未完待续...

---

        上文我们学习了redo log的结构和其工作原理，它是一个记录物理逻辑的日志，描述了数据库记录的逻辑变化，用于崩溃恢复。但是读者是否进一步想过：从数据库层到硬件层还有操作系统层，每一层操作数据读写的最小颗粒都存在差异，所以就会导致一个问题，当数据库正在将一个数据页从缓冲池（buffer pool）写入磁盘时，如果在这个过程中发生崩溃（如操作系统崩溃或硬件故障），可能会导致只有这个页的一部分被写入。这就是所谓的部分写入，它会破坏页的完整性，从而导致数据损坏。那么怎么办呢？

4.5.1 双写缓冲区的作用

        为了解决这个问题，InnoDB引入了双写缓冲区。用来加强数据完整性和恢复能力。其核心目的是防止在数据库崩溃时出现部分写入，也就是说，当数据库正在写入一个页到磁盘，但因为崩溃导致操作只完成了一部分，这个页可能会损坏。它的出现避免了这种情况的发生。从逻辑上来讲，双写缓冲区可以分为两个主要部分：内存中的双写缓冲区和磁盘上的双写缓冲区。

1. 内存中的双写缓冲区： 在内存中，双写缓冲区不是一个单独的结构，而是缓冲池（Buffer Pool）的一部分。当页被修改，它们变成脏页并存储在缓冲池中。在这些页被写回磁盘之前，页的副本会被创建并存储在内存的双写区域。这样做是为了在写入操作期间如果发生崩溃，可以从双写缓冲区中的副本恢复数据。
2. 磁盘上的双写缓冲区： 在磁盘上，双写缓冲区是共享表空间（例如ibdata1文件）中的一个特定区域。逻辑上，它被分成两个部分，每一部分足够容纳一定数量的连续InnoDB页的副本。磁盘上的双写缓冲区通常是连续的，以减少磁盘I/O操作的开销。

当InnoDB需要将缓冲池中的脏页刷新到磁盘时，它会执行以下步骤：

• 写入双写缓冲区： InnoDB首先将脏页的副本写入内存中的双写结构，然后再将这些内存中的副本写入磁盘上的双写缓冲区。
• 写入最终位置： 一旦磁盘上的双写缓冲区包含了脏页的副本，