innodb 为了缓存磁盘中的页，在启动的时候，申请了一片连续的内存，这片内存叫做缓冲池。然后把缓冲池中连续的内存划分成 3 段，第小段是控制块、第二小段是碎片、第三小段是缓冲页。内存空间如下所示：
- 控制块：在缓冲池连续内存的开头，有很多个控制块，和缓冲页一一对应，大小大概是是缓冲页的 5%左右，用于存储该缓冲页的页号、以及在 buffer pool 中的地址、是否是脏页、是否是 change _buffer 等信息，可以理解成缓冲页的索引
- 碎片：每一个控制块都对应一个缓冲页，那么在分配足够多的控制块和缓冲页后，剩余的那点儿空间可能不够一对控制块和缓冲页的大小，自然也就用不到了。这个用不到的内存空间就称为碎片
- 缓冲页：把这块连续的内存，分成了若干个页，每一页的大小和表空间的页的大小一致，都是 16kb，缓冲池中的页我们称作缓冲页。
怎么区分换缓冲页中的哪些页是空闲的，然后把磁盘的页数据存到空闲的缓冲也中呢？
在系统启动的时候，所有的缓冲页都是空闲的，这个时候我们可以它们对应的控制块地址放到一个链表中，这个链表也可以称为free 链表(或者说空闲链表)。之后，每当需要从磁盘中加载一个页到 Buffer Pool 中时，就从 free 链表中取一个控制块，然后把表空间号和页号记录到控制块里，再把数据存到该控制块所对应的缓冲页中，并且把该控制块从链表中移除掉就好了。
那再次查询的时候，如何判断缓冲页中已经有该数据了呢？
由于把数据存储缓冲页的时候，已经把表空间号和页号记录到控制块，所以我们可以把为表空间号和页号作为 key，缓冲页控制块的地址作为值来创建一个哈希表。所以如果 key 存在的话，就可以根据控制块取出缓冲页的值。
什么是 change buffer？
如果是写数据，也是先从 buffer pool 里找，如果找到了就直接写，就变成了脏页，如果写是时候，在 buffer pool 没有找到，就会把写的数据记录在 change buffer 里，先不去查找 io，然后如果下一次要读这个数据时候，会到磁盘 io，然后和 change buffer 里的这个数据合并起来。
什么是脏页？
当我们修改了缓冲页中的数据，它就和磁盘中的不一致了，这样的缓冲页我们叫做脏页。
因为我们不能立即对脏页数据刷盘，那么之后要刷盘的时候，怎么知道哪些是脏页？
mysql 创建一个存储脏页的链表，凡事被修改过的缓冲页的控制块地址都会被放到这个链表中，因为这个链表节点对应的缓冲页都是需要被刷新到磁盘上的，所以也称为 flush 链表 。
因为红冲池的大小是固定的，如果大小不够的时候，该淘汰哪些红冲页的数据呢？
Buffer Pool 中不再有空闲的缓冲页时，就需要淘汰掉最近很少使用的部分缓冲页。我们可以创建一个 LRU 链表，当使用到某个页的时候，就把该页的控制块地址放到链表头部，如果需要淘汰的时候，只需要把链表尾部的缓冲页给淘汰掉就好了。同时，还需要将 lru 链表分为热数据和冷数据两个区，防止以下两种情况：
- mysql 的预读，可能读取到数据没有用，却放到了 lru 链表的头部，所以优化后要放到 old 区的头部
- 全表扫描，扫到的数据很多，把热数据从 lru 链表中挤到后面，被淘汰了，所以优化后要放到 old 区的头部
当然 lru 链表还有一些细节优化，这里没必要研究的太深。
其它链表？
mysql 主要是通过链表来管理终端的缓冲页，还有其它很多缓冲页，这里不赘述了。
如何刷新脏页到磁盘的呢？
mysql 中有一个后台线程，定时的去执行以下两个步骤：
- 从 LRU 链表的冷数据中刷新一部分页面到磁盘，可以从冷数据的控制块信息上查看是否是脏数据，是的话就刷盘
- 从 flush 链表中刷新一部分页面到磁盘，当然，如果要缓冲数据的时候，缓冲页中都是脏数据，那么用户线程就会将脏数据刷盘，这个尽量要避免。
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