数据库缓冲池

数据库缓冲池

数据库缓冲池如何读取数据？
缓冲池管理器会将经常使用的数据保存起来，在数据库页面读操作的时候，进行判断。
首先判断页面是否在缓冲池中，如果存在就直接读取，如果不存在，就会通过内存或磁盘将页面存放在缓冲池中再进行读取。
执行SQL语句的时候更新了缓冲池中的数据，数据是否会马上同步到磁盘上？
对数据库的记录进行修改的时候，首先会修改缓冲池中页里面的记录信息，然后数据库会以一定的频率刷新到磁盘上，并不是每次发生更新操作就会立刻进行磁盘回写。缓冲池会采用一种叫做checkpoint的机制将数据会写到磁盘上，这样做的好处是提高了数据库的整体性能。

比如，当缓冲池不够用时，需要释放一些不常用的页，就可以采用强行checkpoint的方式，将不常用的脏页写到磁盘上，然后再从缓冲池中将这些页都释放掉，这里脏页指的是缓冲池中被修改的页，与磁盘上的数据页不一致。

数据页加载的三种方式

数据库缓冲池中没有需要的页数据，那么缓冲池会存在三种读取数据的方式

• 内存读取
  如果数据存在于内存中，基本上执行效率在1ms左右，效率很高
• 随机读取
  如果数据没有在内存中，就需要在磁盘上对该页进行查找，整体时间预估在 10ms 左右，这 10ms 中有 6ms 是磁盘的实际繁忙时间（包括了寻道和半圈旋转时间），有 3ms 是对可能发生的排队时间的估计值，另外还有 1ms 的传输时间，将页从磁盘服务器缓冲区传输到数据库缓冲区中。这 10ms 看起来很快，但实际上对于数据库来说消耗的时间已经非常长了，因为这还只是一个页的读取时间。
• 顺序读取
  顺序读取其实是一种批量读取的方式，因为我们请求的数据在磁盘上往往都是相邻存储的，顺序读取可以帮我们批量读取页面，这样的话，一次性加载到缓冲池中就不需要再对其他页面单独进行磁盘 I/O 操作了。如果一个磁盘的吞吐量是 40MB/S，那么对于一个 16KB 大小的页来说，一次可以顺序读取 2560（40MB/16KB）个页，相当于一个页的读取时间为 0.4ms。采用批量读取的方式，即使是从磁盘上进行读取，效率也比从内存中只单独读取一个页的效率要高。

数据库读取页的效率总结
如果页在数据库缓冲池中，读取效率最高，如果不在需要去内存和磁盘中读取，相对于磁盘和内存，内存读取效率更高。
如果对单个页读取，效率较低，采用顺序读取的方式批量对页进行读取，平均一页的读取效率就会提升很多，甚至要快于单个页面在内存中的随机读取。

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