MySQL の lru リンクリストの簡単な分析

1. 従来のLRUリンクリストについて簡単に説明する

LRU：最も最近使われなかったもの

LRU リンクリストは誰もが知っていると思います。これは基本的なデータ構造です。面接で LRU リンクリストとは何かと尋ねられたり、LRU リンクリストを手動で記述するように求められたりしたことがあると思います。

前の記事を読んでいる場合: クエリキャッシュと BufferPool の違いがわかりませんか?話し合いましょう！

MySQL のバッファプールメカニズムと、MySQL データ編成の最小単位がデータページであることはご存知でしょう。また、データページは、LRU リンクリストデータ構造を使用してバッファープール内でまとめて整理されることもご存知でしょう。

実際、いわゆる LRU リンクリストは、以下に示すように、本質的には双方向の循環リンクリストです。

次に、LRU リンクリストとデータページメカニズムを組み合わせて MySQL がデータをロードするメカニズムについて説明します。

ディスクから読み取られたデータページを若いページと呼び、若いページはリンクリストの先頭に直接配置されます。 LRU リンクリストにすでに存在するデータページが使用される場合、そのデータページも若いページと見なされ、リンクリストの先頭に移動されます。このように、リンクリストの末尾のデータは、最も最近使用されていないデータです。バッファープールの容量が不足している場合、またはバックグラウンドスレッドがデータページをアクティブに更新している場合は、リンクリストの末尾のデータページが最初に更新されます。

2. 従来のLRUリンクリストの欠点

オペレーティングシステムレベルでの空間局所性の原則については、これまでに聞いたことがあると思います。

空間的局所性: これは、データの一部を読み取るときに、その周囲のメモリアドレスに格納されているデータも読み取られる可能性が高いため、オペレーティングシステムがデータの一部を事前に読み取るのを支援することを意味します。

MySQL には事前読み取りメカニズムもあります。

バッファプールがゾーン内に 13 個の連続したデータページを格納する場合、このゾーンから読み取ると、MySQL はこのゾーン内のすべてのデータページをバッファプール内の LRU リンクリストにロードします。（そして、これらの事前読み取りデータページをまったく使用しなくなるかもしれません）
ゾーン内の innndb_read_ahead_threshold=56 を超えるデータページに連続的にアクセスすると、MySQL は自動的に次の隣接ゾーンのデータページを LRU リンクリストに読み込みます。 (このメカニズムはデフォルトでは無効になっています)
select * from xxx; を実行すると、テーブル内にデータページが多数ある場合、これらのデータページによって、バッファープール内の頻繁に使用されるキャッシュページが 1 つずつ排除され、LRU リンクリストに残るのはあまり使用されないデータだけになる可能性があります。

上記から、いわゆる事前読み取りメカニズムの利点は、実際には、最も最近使用されていないデータページをディスクにフラッシュするという LRU の本来の設計意図に反していることがわかります。

3. MySQL LRU リンクリスト

次に、MySQL のバッファープールが LRU リンクリストをどのようにカスタマイズするか、また LRU が InnoDB のどのような問題を解決するのに役立ったかを見てみましょう。

業務で大量の CRUD を実行する場合、バッファプール内の LRU リンクリストにデータページを継続的に読み込む必要があります。

MySQL の LRU リンクリストの長さは次のとおりです。

LRU リンクリストは、MidPoint によって新しいサブリストと古いサブリストの 2 つの部分に分割されます。

そのうち、新サブリストは約 5/8 を占め、旧サブリストは 3/8 を占めています。

新しいサブリストには新しいページが保存され、古いサブリストには古いページが保存されます。

MidPoint のデフォルト値は次のように確認できます。

ユーザーはビジネスの動向に応じてこのパラメータを調整できます。

これは実はホットデータとコールドデータを分離するという設計思想です。従来の LRU リンクリストに比べて大きな利点があります。

4. MySQL カスタマイズされた LRU リンクリストの利点<br /> MySQL LRU リンクリストの場合、リンクリストは MidPoint によって 2 つの部分に分割されます。

ディスクから新しく読み取られたデータは、古いサブリストの先頭に配置されます。この方法では、実際に select * from t; を使用した場合でも、新しいサブリスト内の頻繁にアクセスされるデータページはディスクにフラッシュされません。

通常の状況では、古いサブリストのキャッシュページにアクセスすると、そのキャッシュページは新しいサブリストに昇格され、ホットデータになります。

ただし、select * from t によって大量のデータを Old Sublist にロードし、1 秒以内に再度アクセスすると、この期間中にアクセスされたキャッシュされたページはホットデータに昇格されません。この 1 秒は、パラメータ innodb_old_blocks_time によって制御されます。

さらに、New SubList も最適化されています。New SubList 内のデータの最初の 1/4 にアクセスした場合、LRU リンクリストの先頭に移動されません。

上記は、MySQL の lru リンクリストの詳細についての簡単な分析です。MySQL の lru リンクリストの詳細については、123WORDPRESS.COM の他の関連記事に注目してください。

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