Buffer Pool 缓冲池

1.Buffer Pool的大小

Buffer Pool本质其实就是数据库的一个内存组件，你可以理解为他就是一片内存数据结构，所以这个内存数据结构肯定是有一定的大小的，不可能是无限大的。这个Buffer Pool默认情况下是128MB

2.数据页:MySQL中抽象出来的数据单位

我们的数据是如何放在Buffer Pool中的
缓存页的描述:这个数据页所属的表空间、数据页的编号、这个缓存页在Buffer Pool中的地址以及别的一些杂七杂八的东西
每个缓存页都会对应一个描述信息，这个描述信息本身也是一块数据。
Buffer Pool中的描述数据大概相当于缓存页大小的5%左右

3.Buffer Poold的初始化

数据库只要一启动，就会按照你设置的Buffer Pool大小，稍微再加大一点，去找操作系统申请一块内存区
域，作为Buffer Pool的内存区域。
然后当内存区域申请完毕之后，数据库就会按照默认的缓存页的16KB的大小以及对应的800个字节左右的描述数据的大小，在Buffer Pool中划分出来一个一个的缓存页和一个一个的他们对应的描述数据
我们怎么知道哪些缓存页是空闲的呢
数据库会为Buffer Pool设计一个free链表，他是一个双向链表数据结构，这个free链表里，每个节点就是一个空闲的缓存页的描述数据块的地址

4.free链表占用多少内存空间

其实就是由Buffer Pool里的描述数据块组成的，你可以认为是每个描述数据块里都有两个指针，一个是free_pre，一个是free_next，分别指向自己的上一个free链表的节点，以及下一个free链表的节点。就可以把所有的描述数据块串成一个free链表
对于free链表而言，只有一个基础节点是不属于Buffer Pool的，他是40字节大小的一个节点，里面就存放了free链表的头节点的地址，尾节点的地址，还有free链表里当前有多少个节点

5.如何将磁盘上的页读取到Buffer Pool的缓存页中

首先，我们需要从free链表里获取一个描述数据块，然后就可以对应的获取到这个描述数据块对应的空闲缓存页
接着我们就可以把磁盘上的数据页读取到对应的缓存页里去，同时把相关的一些描述数据写入缓存页的描述数据块里去

6.你怎么知道数据页有没有被缓存

其实数据库还会有一个哈希表数据结构，他会用表空间号+数据页号，作为一个key，然后缓存页的地址作为value。
当你要使用一个数据页的时候，通过“表空间号+数据页号”作为key去这个哈希表里查一下，如果没有就读取数据页，如果已经有了，就说明数据页已经被缓存了。

7.Buffer Pool中会不会有内存碎片

当然有，
因为Buffer Pool大小是你自己定的，很可能Buffer Pool划分完全部的缓存页和描述数据块之后，还剩一点点的内存，这一点点的内存放不下任何一个缓存页了，所以这点内存就只能放着不能用，这就是内存碎片

8.脏数据/脏页

脏数据：缓存页里的数据和磁盘上的数据页里的数据不一致就
脏页：脏数据存在的缓存页
flush链表：通过缓存页的描述数据块中的两个指针，让被修改过的缓存页的描述数据块，组成一个双向链表
凡是被修改过的缓存页，都会把他的描述数据块加入到flush链表中去，flush的意思就是这些都是脏页，后续都是要flush刷新
到磁盘上去的

9.flush链表构造的伪代码演示

当你更新缓存页的时候，通过变换缓存页中的描述数据块的flush链表的指针，就可以把脏页的描述数据块组成
一个双向链表，也就是flush链表，而且flush链表的基础节点会指向起始节点和尾巴节点
这个flush链表，就可以记录下来哪些缓存页是脏页了

如果Buffer Pool中的缓存页不够了怎么办

淘汰掉一些缓存数据
把一个缓存页里被修改过的数据，给他刷到磁盘上的数据页里去，然后这个缓存页就可以清空了，
让他重新变成一个空闲的缓存页
LRU链表
这个所谓的LRU就是Least Recently Used，最近最少使用的意思
从磁盘加载一个数据页到缓存页的时候，就把这个缓存页的描述数据块放到LRU链表头部去
只要查询或者修改了这个缓存页的数据，也要把这个缓存页挪动到LRU链表的头部去，也就是说最近被访问过的缓存页，一定在LRU链表的头部