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578人次阅读2020-02-1109:03:06

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简单的LRU链表在BufferPool实际运行中，可能导致哪些问题？

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1、简单回顾一下

之前我们讲解了BufferPool在使用过程中如果缓存页都使用了，没有空闲的缓存页时，可以去LRU链表中的尾部找一

个最近最少使用的缓存页，把他的数据刷入磁盘，腾出来一个空闲缓存页，然后加载需要的新的磁盘数据页到空闲缓

存页里去。

而LRU链表的机制也很简单，只要是刚从磁盘上加载数据到缓存页里去，这个缓存页就放入LRU链表的头部，后续如果

对任何一个缓存页访问了，也把缓存页从LRU链表中移动到头部去。

这样在LRU链表的尾部，一定是最近最少被访问的那个缓存页。

2、预读带来的一个巨大问题

但是这样的一个LRU机制在实际运行过程中，是会存在巨大的隐患的。

首先会带来隐患的就是MySQL的预读机制，这个所谓预读机制，说的就是当你从磁盘上加载一个数据页的时候，他可

能会连带着把这个数据页相邻的其他数据页，也加载到缓存里去！

举个例子，假设现在有两个空闲缓存页，然后在加载一个数据页的时候，连带着把他的一个相邻的数据页也加载到缓

存里去了，正好每个数据页放入一个空闲缓存页！

但是接下来呢，实际上只有一个缓存页是被访问了，另外一个通过预读机制加载的缓存页，其实并没有人访问，此时

这两个缓存页可都在LRU链表的前面，如下图。

我们可以看到，这个图里很清晰的表明了，前两个缓存页都是刚加载进来的，但是此时第二个缓存页是通过预读机制

捎带着加载进来的，他也放到了链表的前面，但是他实际没人访问他。

除了第二个缓存页之外，第一个缓存页，以及尾巴上两个缓存页，都是一直有人访问的那种缓存页，只不过上图代表

的是刚刚把头部两个缓存页加载进来的时候的一个LRU链表当时的情况。

这个时候，假如没有空闲缓存页了，那么此时要加载新的数据页了，是不是就要从LRU链表的尾部把所谓的“最近最

少使用的一个缓存页”给拿出来，刷入磁盘，然后腾出来一个空闲缓存页了？

这个时候，如果你把上图中LRU尾部的那个缓存页刷入磁盘然后清空，你觉得合理吗？他可是之前一直频繁被人访问

的啊！只不过在这一个瞬间，被新加载进来的两个缓存页给占据了LRU链表前面的位置，尤其是第二个缓存页，居然

还是通过预读机制加载进来的，根本就不会有人访问！

那么这个时候，你要是把LRU链表尾部的缓存页给刷入磁盘，这是绝对不合理的，最合理的反而是把上图中LRU链表的

第二个通过预读机制加载进来的缓存页给刷入磁盘和清空，毕竟他几乎是没什么人会访问的！

3、哪些情况下会触发MySQL的预读机制？

现在我们已经理解了预读机制一下子把相邻的数据页加载进缓存，放入LRU链表前面的隐患了，预读机制加载进来的

缓存页可能根本不会有人访问，结果他却放在了LRU链表的前面，此时可能会把LRU尾部的那些被频繁访问的缓存页刷

入磁盘中！

所以我们来看看，到底哪些情况下会触发MySQL的预读机制呢？

（1）有一个参数是innodb_read_ahead_threshold，他的默认值是56，意思就是如果顺序的访问了一个区里的多个

数据页，访问的数据页的数量超过了这个阈值，此时就会触发预读机制，把下一个相邻区中的所有数据页都加载到缓

存里去

（2）如果BufferPool里缓存了一个区里的13个连续的数据页，而且这些数据页都是比较频繁会被访问的，此时就会

直接触发预读机制，把这个区里的其他的数据页都加载到缓存里去

这个机制是通过参数innodb_random_read_ahead来控制的，他默认是OFF，也就是这个规则是关闭的

所以默认情况下，主要是第一个规则可能会触发预读机制，一下子把很多相邻区里的数据页加载到缓存里去，这些缓

存页如果一下子都放在LRU链表的前面，而且他们其实并没什么人会访问的话，那就会如上图，导致本来就在缓存里

的一些频繁被访问的缓存页在LRU链表的尾