Mysql 与 磁盘交互的过程

从之前的Mysql架构可以了解到，Mysql 客户端不是直接和磁盘打交道，我们在客户端输入的sql语句会被发送给服务端，服务端对sql语句进行解析、缓存等操作，然后再交由存储引擎去读写磁盘。这其实是从 C/S 的角度去了解Mysql。

站在OS的角度，Mysql 的数据保存在磁盘，本质还是文件IO，Mysql是如何跟内核（OS）打交道的呢？

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1、Mysql 交互模型（站在OS的角度）

(1) Mysql 从磁盘读数据

(2) Mysql 向磁盘写数据

2、Mysql 交互的基本单位

(1) 交互的基本单位（每次IO的数据量）

(2) 为什么IO交互要以page为基本单位？

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1、Mysql 交互模型（站在OS的角度）

核心理念说在最前面，Mysql 对数据所做的所有访问，无论是查询，还是增删改，都是在内存中进行的！

(1) Mysql 从磁盘读数据

早在Mysql 启动的时候，Mysql 就会向内存申请一块空间（下面统称“缓存池”）。

每次查询的时候，会预先从磁盘读取一部分相关数据到缓存池。（至于读取多少，详见“Mysql和磁盘交互的基本单位”）

每次增删改的时候，如果缓存池里存在对应的记录，那就直接在已有的记录上改；如果不存在，那就先从磁盘读取到缓存池，然后再改。

(2) Mysql 向磁盘写数据

所有的增删改查都在内存中进行，每次执行sql的时候都会在缓存池中先把数据调整好，然后再刷新到内核缓冲区。内核有自己刷新策略，会定期把数据从内核缓冲区刷新到磁盘。

从缓存池 ==》内核缓冲区的刷新策略有以下三种选择：

• 有脏数据就立马刷新（脏数据是内存操作完毕以后的数据）
• 定期刷新
• 达到一定的数据量再刷新

从内核缓冲区 ==》磁盘的刷新则是定期刷新。如果想要手动刷新内核缓冲区，可以参考系统调用接口 syncfs 。

2、Mysql 交互的基本单位

(1) 交互的基本单位（每次IO的数据量）

上面提到，查询时，Mysql 会读取一部分数据到缓存池，那么问题来了，每次到底读取多少呢？

Mysql和外设交互的基本单位是16KB，即一次IO的数据量就是16KB，站在Mysql的角度，这16KB就是一个page。读数据时，将以page为单位，把相关数据从磁盘读取到内存；写数据也是同理。

(2) 为什么IO交互要以page为基本单位？

假设每次查询都只读取一条记录，多次查询的时候，就要频繁跟数据库（简单理解为磁盘）交互。系统和磁盘的IO是比较费时的，为了提升效率，一般我们要尽量减少系统和磁盘IO的次数。

如果每次查询，我们以page（16KB）读取数据，那就相当于我们可以一次读取几百条记录到缓存池中，即便我们后续要频繁查询数据库，只要是在这个 page 里的内容，我们便无需和磁盘IO。