InnoDB 插入缓存

Insert Buffer (插入缓存)，InnoDB储存引擎的关键特性之一。他并不是在内存中的缓存池的一部分，而是物理页的一部分，和一般的数据页一样。

Insert Buffer的功能

在InnoDB中，若主键（插入聚集索引Primary Key）自增，那么在页中存储时，会按主键顺序的存放，所以数据是集中的，大部分在一页中，这样会减少磁盘的离散读取，提高速度。
然而，当索引不唯一时，就需要使用辅助索引，而记录按主键是顺序的，对其他索引，如辅助索引，就不会是顺序的，再插入时就会慢，尤其是大批数据插入时。
Insert Buffer 的设计思想是，当按辅助索引插入时先将记录放在Insert Bufert中，然后在后台慢慢的合并回辅助索引页中。

create table test(
    a int(11) auto_increment,
    b varchar(11) ,
    primary key (a),
    key(b)
);

Insert Buffer的实现

其实Insert Buffer的数据结构是一颗B+树，其内存同样使用缓冲池。IBUF_POOL_SIZE_PER_MAX_SIZE定义了Insert Buffer 最多占用缓冲池的大小，默认值为2，表示最多可能占用1/2的缓冲池空间。
整个InnoDB使用一颗B+树。
Insert Buffer会将辅助索引记录缓存起来，当缓存记录过多时，就会将记录合并回页，然后经行插入操作。这就需要一个空间来记录各个辅助索引页的剩余空间。
在InnoDB中，存在一个Insert Buffer bitmap页，一个Insert Buffer bitmap管理16384个页（256个区），每一个辅助索引页在Insert Buffer bitmap页中占据4位空间。

名	大小	描述
IBUF_BITMAP_FREE	2	辅助索引页的剩余空间
IBUF_BITMAP_BUFFERED	1	辅助索引页是否已缓存在Insert Buffer中
IBUF_BITMAP_IBUF	1	该页是否是Insert Buffer树中的索引页

剩余空间用两位表示

0：表示无可用空间
1：表示剩余空间大于1/32页
2：表示剩余空间大于1/16页
3：表示剩余空间大于1/8页

当剩余空间小于1/32时，就会主动经行 Merge Insert Buffer 操作，这一步会在Master Thrend线程中经行。

Insert Buffer的树的结构

Insert Buffer的数据结构是一颗B+树，
其中非叶子节点存放的是search key(键值),其的构成

space	marker	offset

space为表空间id
marker用来兼容老版本
offset表示页所在偏移量

叶子节点构成

space	marker	offset	metadata	secondary index record

metadata 记录的每一列的类型,长度
secondary index record 记录的具体值

流程
1.一个辅助索引插入到页(space,offset)
2.检查这个页是否在缓冲池中
在:直接插入
不在:继续
3.构造一个search key
4.查询insert buffer树
5.生成逻辑记录并插入树中

查看Insert Buffer

mysql> show engine innodb status\g;

| InnoDB |      |
=====================================
2015-09-25 09:43:06 3bc0 INNODB MONITOR OUTPUT
=====================================
Per second averages calculated from the last 6 seconds
-----------------
BACKGROUND THREAD
........
........
-------------------------------------
INSERT BUFFER AND ADAPTIVE HASH INDEX
-------------------------------------
Ibuf: size 1, free list len 0, seg size 2, 0 merges
merged operations:
 insert 0, delete mark 0, delete 0
discarded operations:
 insert 0, delete mark 0, delete 0
Hash table size 276707, node heap has 1 buffer(s)
0.00 hash searches/s, 0.00 non-hash searches/s