MySQL內(nèi)存使用之線(xiàn)程獨(dú)享
對(duì)于任何一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，內(nèi)存的分配使用絕對(duì)可以算的上是其核心之一了，所以很多希望更為深入了解某數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的人，都會(huì)希望一窺究竟，我也不例外。
從內(nèi)存的使用方式MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)存使用主要分為以下兩類(lèi)
線(xiàn)程獨(dú)享內(nèi)存
全局共享內(nèi)存
今天這篇文章暫時(shí)先分析 MySQL 中主要的 “線(xiàn)程獨(dú)享內(nèi)存” 的。
在 MySQL 中，線(xiàn)程獨(dú)享內(nèi)存主要用于各客戶(hù)端連接線(xiàn)程存儲(chǔ)各種操作的獨(dú)享數(shù)據(jù)，如線(xiàn)程棧信息，分組排序操作，數(shù)據(jù)讀寫(xiě)緩沖，結(jié)果集暫存等等，而且大多數(shù)可以通過(guò)相關(guān)參數(shù)來(lái)控制內(nèi)存的使用量。
線(xiàn)程棧信息使用內(nèi)存(thread_stack)：主要用來(lái)存放每一個(gè)線(xiàn)程自身的標(biāo)識(shí)信息，如線(xiàn)程id，線(xiàn)程運(yùn)行時(shí)基本信息等等，我們可以通過(guò) thread_stack 參數(shù)來(lái)設(shè)置為每一個(gè)線(xiàn)程棧分配多大的內(nèi)存。
排序使用內(nèi)存(sort_buffer_size)：MySQL 用此內(nèi)存區(qū)域進(jìn)行排序操作（filesort），完成客戶(hù)端的排序請(qǐng)求。當(dāng)我們?cè)O(shè)置的排序區(qū)緩存大小無(wú)法滿(mǎn)足排序?qū)嶋H所需內(nèi)存的時(shí)候，MySQL 會(huì)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁盤(pán)文件來(lái)完成排序。由于磁盤(pán)和內(nèi)存的讀寫(xiě)性能完全不在一個(gè)數(shù)量級(jí)，所以sort_buffer_size參數(shù)對(duì)排序操作的性能影響絕對(duì)不可小視。排序操作的實(shí)現(xiàn)原理請(qǐng)參考：MySQL Order By 的實(shí)現(xiàn)分析。
Join操作使用內(nèi)存(join_buffer_size)：應(yīng)用程序經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些兩表（或多表）Join的操作需求，MySQL在完成某些 Join 需求的時(shí)候（all/index join），為了減少參與Join的“被驅(qū)動(dòng)表”的讀取次數(shù)以提高性能，需要使用到 Join Buffer 來(lái)協(xié)助完成 Join操作（具體 Join 實(shí)現(xiàn)算法請(qǐng)參考：MySQL 中的 Join 基本實(shí)現(xiàn)原理）。當(dāng) Join Buffer 太小，MySQL 不會(huì)將該 Buffer 存入磁盤(pán)文件，而是先將Join Buffer中的結(jié)果集與需要 Join 的表進(jìn)行 Join 操作，然后清空 Join Buffer 中的數(shù)據(jù)，繼續(xù)將剩余的結(jié)果集寫(xiě)入此 Buffer 中，如此往復(fù)。這勢(shì)必會(huì)造成被驅(qū)動(dòng)表需要被多次讀取，成倍增加 IO 訪(fǎng)問(wèn)，降低效率。
順序讀取數(shù)據(jù)緩沖區(qū)使用內(nèi)存(read_buffer_size)：這部分內(nèi)存主要用于當(dāng)需要順序讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候，如無(wú)發(fā)使用索引的情況下的全表掃描，全索引掃描等。在這種時(shí)候，MySQL 按照數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)順序依次讀取數(shù)據(jù)塊，每次讀取的數(shù)據(jù)快首先會(huì)暫存在read_buffer_size中，當(dāng) buffer 空間被寫(xiě)滿(mǎn)或者全部數(shù)據(jù)讀取結(jié)束后，再將buffer中的數(shù)據(jù)返回給上層調(diào)用者，以提高效率。
隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)緩沖區(qū)使用內(nèi)存(read_rnd_buffer_size)：和順序讀取相對(duì)應(yīng)，當(dāng) MySQL 進(jìn)行非順序讀取（隨機(jī)讀取）數(shù)據(jù)塊的時(shí)候，會(huì)利用這個(gè)緩沖區(qū)暫存讀取的數(shù)據(jù)。如根據(jù)索引信息讀取表數(shù)據(jù)，根據(jù)排序后的結(jié)果集與表進(jìn)行Join等等。總的來(lái)說(shuō)，就是當(dāng)數(shù)據(jù)塊的讀取需要滿(mǎn)足一定的順序的情況下，MySQL 就需要產(chǎn)生隨機(jī)讀取，進(jìn)而使用到 read_rnd_buffer_size 參數(shù)所設(shè)置的內(nèi)存緩沖區(qū)。
連接信息及返回客戶(hù)端前結(jié)果集暫存使用內(nèi)存(net_buffer_size)：這部分用來(lái)存放客戶(hù)端連接線(xiàn)程的連接信息和返回客戶(hù)端的結(jié)果集。當(dāng) MySQL 開(kāi)始產(chǎn)生可以返回的結(jié)果集，會(huì)在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)返回給客戶(hù)端請(qǐng)求線(xiàn)程之前，會(huì)先暫存在通過(guò) net_buffer_size 所設(shè)置的緩沖區(qū)中，等滿(mǎn)足一定大小的時(shí)候才開(kāi)始向客戶(hù)端發(fā)送，以提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。不過(guò)，net_buffer_size 參數(shù)所設(shè)置的僅僅只是該緩存區(qū)的初始化大小，MySQL 會(huì)根據(jù)實(shí)際需要自行申請(qǐng)更多的內(nèi)存以滿(mǎn)足需求，但***不會(huì)超過(guò) max_allowed_packet 參數(shù)大小。
批量插入暫存使用內(nèi)存(bulk_insert_buffer_size)：當(dāng)我們使用如 insert … values(…),(…),(…)… 的方式進(jìn)行批量插入的時(shí)候，MySQL 會(huì)先將提交的數(shù)據(jù)放如一個(gè)緩存空間中，當(dāng)該緩存空間被寫(xiě)滿(mǎn)或者提交完所有數(shù)據(jù)之后，MySQL 才會(huì)一次性將該緩存空間中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)并清空緩存。此外，當(dāng)我們進(jìn)行 LOAD DATA INFILE 操作來(lái)將文本文件中的數(shù)據(jù) Load 進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)候，同樣會(huì)使用到此緩沖區(qū)。
臨時(shí)表使用內(nèi)存(tmp_table_size)：當(dāng)我們進(jìn)行一些特殊操作如需要使用臨時(shí)表才能完成的 Order By，Group By 等等，MySQL 可能需要使用到臨時(shí)表。當(dāng)我們的臨時(shí)表較小（小于 tmp_table_size 參數(shù)所設(shè)置的大小）的時(shí)候，MySQL 會(huì)將臨時(shí)表創(chuàng)建成內(nèi)存臨時(shí)表，只有當(dāng) tmp_table_size 所設(shè)置的大小無(wú)法裝下整個(gè)臨時(shí)表的時(shí)候，MySQL 才會(huì)將該表創(chuàng)建成 MyISAM 存儲(chǔ)引擎的表存放在磁盤(pán)上。不過(guò)，當(dāng)另一個(gè)系統(tǒng)參數(shù) max_heap_table_size 的大小還小于 tmp_table_size 的時(shí)候，MySQL 將使用 max_heap_table_size 參數(shù)所設(shè)置大小作為***的內(nèi)存臨時(shí)表大小，而忽略 tmp_table_size 所設(shè)置的值。而且 tmp_table_size 參數(shù)從 MySQL 5.1.2 才開(kāi)始有，之前一直使用 max_heap_table_size。
上面所列舉的 MySQL 線(xiàn)程獨(dú)享內(nèi)存僅僅只是所有線(xiàn)程獨(dú)享內(nèi)存中的部分，并不是全部，選擇的原則是可能對(duì) MySQL 的性能產(chǎn)生較大的影響，且可以通過(guò)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
由于以上內(nèi)存都是線(xiàn)程獨(dú)享，極端情況下的內(nèi)存總體使用量將是所有連接線(xiàn)程的總倍數(shù)。所以各位朋友在設(shè)置過(guò)程中一定要謹(jǐn)慎，切不可為了提升性能就盲目的增大各參數(shù)值，避免因?yàn)閮?nèi)存不夠而產(chǎn)生 Out Of Memory 異常或者是嚴(yán)重的 Swap 交換反而降低整體性能。
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