MySQL內存使用之全局共享
全局共享內存主要是 MySQL Instance（mysqld進程）以及底層存儲引擎用來暫存各種全局運算及可共享的暫存信息，如存儲查詢緩存的 Query Cache，緩存連接線程的 Thread Cache，緩存表文件句柄信息的 Table Cache，緩存二進制日志的 BinLog Buffer， 緩存 MyISAM 存儲引擎索引鍵的 Key Buffer以及存儲 InnoDB 數據和索引的 InnoDB Buffer Pool 等等。下面針對 MySQL 主要的共享內存進行一個簡單的分析。
查詢緩存（Query Cache）：查詢緩存是 MySQL 比較獨特的一個緩存區域，用來緩存特定 Query 的結果集（Result Set）信息，且共享給所有客戶端。通過對 Query 語句進行特定的 Hash 計算之后與結果集對應存放在 Query Cache 中，以提高完全相同的 Query 語句的相應速度。當我們打開 MySQL 的 Query Cache 之后，MySQL 接收到每一個 SELECT 類型的 Query 之后都會首先通過固定的 Hash 算法得到該 Query 的 Hash 值，然后到 Query Cache 中查找是否有對應的 Query Cache。如果有，則直接將 Cache 的結果集返回給客戶端。如果沒有，再進行后續操作，得到對應的結果集之后將該結果集緩存到 Query Cache 中，再返回給客戶端。當任何一個表的數據發生任何變化之后，與該表相關的所有 Query Cache 全部會失效，所以 Query Cache 對變更比較頻繁的表并不是非常適用，但對那些變更較少的表是非常合適的，可以極大程度的提高查詢效率，如那些靜態資源表，配置表等等。為了盡可能高效的利用 Query Cache，MySQL 針對 Query Cache 設計了多個 query_cache_type 值和兩個 Query Hint：SQL_CACHE 和 SQL_NO_CACHE。當 query_cache_type 設置為0（或者 OFF）的時候不使用 Query Cache，當設置為1（或者 ON）的時候，當且僅當 Query 中使用了 SQL_NO_CACHE 的時候 MySQL 會忽略 Query Cache，當 query_cache_type 設置為2（或者DEMAND）的時候，當且僅當Query 中使用了 SQL_CACHE 提示之后，MySQL 才會針對該 Query 使用 Query Cache。可以通過 query_cache_size 來設置可以使用的***內存空間。
連接線程緩存（Thread Cache）：連接線程是 MySQL 為了提高創建連接線程的效率，將部分空閑的連接線程保持在一個緩存區以備新進連接請求的時候使用，這尤其對那些使用短連接的應用程序來說可以極大的提高創建連接的效率。當我們通過 thread_cache_size 設置了連接線程緩存池可以緩存的連接線程的大小之后，可以通過(Connections - Threads_created) / Connections * 100% 計算出連接線程緩存的命中率。注意，這里設置的是可以緩存的連接線程的數目，而不是內存空間的大小。
表緩存（Table Cache）：表緩存區主要用來緩存表文件的文件句柄信息，在 MySQL5.1.3之前的版本通過 table_cache 參數設置，但從MySQL5.1.3開始改為 table_open_cache 來設置其大小。當我們的客戶端程序提交 Query 給 MySQL 的時候，MySQL 需要對 Query 所涉及到的每一個表都取得一個表文件句柄信息，如果沒有 Table Cache，那么 MySQL 就不得不頻繁的進行打開關閉文件操作，無疑會對系統性能產生一定的影響，Table Cache 正是為了解決這一問題而產生的。在有了 Table Cache 之后，MySQL 每次需要獲取某個表文件的句柄信息的時候，首先會到 Table Cache 中查找是否存在空閑狀態的表文件句柄。如果有，則取出直接使用，沒有的話就只能進行打開文件操作獲得文件句柄信息。在使用完之后，MySQL 會將該文件句柄信息再放回 Table Cache 池中，以供其他線程使用。注意，這里設置的是可以緩存的表文件句柄信息的數目，而不是內存空間的大小。
表定義信息緩存（Table definition Cache）：表定義信息緩存是從 MySQL5.1.3 版本才開始引入的一個新的緩存區，用來存放表定義信息。當我們的 MySQL 中使用了較多的表的時候，此緩存無疑會提高對表定義信息的訪問效率。MySQL 提供了 table_definition_cache 參數給我們設置可以緩存的表的數量。在 MySQL5.1.25 之前的版本中，默認值為128，從 MySQL5.1.25 版本開始，則將默認值調整為 256 了，***設置值為524288。注意，這里設置的是可以緩存的表定義信息的數目，而不是內存空間的大小。
二進制日志緩沖區（Binlog Buffer）：二進制日志緩沖區主要用來緩存由于各種數據變更操做所產生的 Binary Log 信息。為了提高系統的性能，MySQL 并不是每次都是將二進制日志直接寫入 Log File，而是先將信息寫入 Binlog Buffer 中，當滿足某些特定的條件（如 sync_binlog參數設置）之后再一次寫入 Log File 中。我們可以通過 binlog_cache_size 來設置其可以使用的內存大小，同時通過 max_binlog_cache_size 限制其***大小（當單個事務過大的時候 MySQL 會申請更多的內存）。當所需內存大于 max_binlog_cache_size 參數設置的時候，MySQL 會報錯：“Multi-statement transaction required more than ‘max_binlog_cache_size’ bytes of storage”。
MyISAM索引緩存（Key Buffer）：MyISAM 索引緩存將 MyISAM 表的索引信息緩存在內存中，以提高其訪問性能。這個緩存可以說是影響 MyISAM 存儲引擎性能的最重要因素之一了，通過 key_buffere_size 設置可以使用的***內存空間。
InnoDB 日志緩沖區（InnoDB Log Buffer）：這是 InnoDB 存儲引擎的事務日志所使用的緩沖區。類似于 Binlog Buffer，InnoDB 在寫事務日志的時候，為了提高性能，也是先將信息寫入 Innofb Log Buffer 中，當滿足 innodb_flush_log_trx_commit 參數所設置的相應條件（或者日志緩沖區寫滿）之后，才會將日志寫到文件（或者同步到磁盤）中。可以通過 innodb_log_buffer_size 參數設置其可以使用的***內存空間。
注：innodb_flush_log_trx_commit 參數對 InnoDB Log 的寫入性能有非常關鍵的影響。該參數可以設置為0，1，2，解釋如下：
0：log buffer中的數據將以每秒一次的頻率寫入到log file中，且同時會進行文件系統到磁盤的同步操作，但是每個事務的commit并不會觸發任何log buffer 到log file的刷新或者文件系統到磁盤的刷新操作。
1：在每次事務提交的時候將log buffer 中的數據都會寫入到log file，同時也會觸發文件系統到磁盤的同步；
2：事務提交會觸發log buffer 到log file的刷新，但并不會觸發磁盤文件系統到磁盤的同步。此外，每秒會有一次文件系統到磁盤同步操作。
此外，MySQL文檔中還提到，這幾種設置中的每秒同步一次的機制，可能并不會完全確保非常準確的每秒就一定會發生同步，還取決于進程調度的問題。實際上，InnoDB 能否真正滿足此參數所設置值代表的意義正常 Recovery 還是受到了不同 OS 下文件系統以及磁盤本身的限制，可能有些時候在并沒有真正完成磁盤同步的情況下也會告訴 mysqld 已經完成了磁盤同步。
InnoDB 數據和索引緩存（InnoDB Buffer Pool）：InnoDB Buffer Pool 對 InnoDB 存儲引擎的作用類似于 Key Buffer Cache 對 MyISAM 存儲引擎的影響，主要的不同在于 InnoDB Buffer Pool 不僅僅緩存索引數據，還會緩存表的數據，而且完全按照數據文件中的數據快結構信息來緩存，這一點和 Oracle SGA 中的 database buffer cache 非常類似。所以，InnoDB Buffer Pool 對 InnoDB 存儲引擎的性能影響之大就可想而知了。可以通過 (Innodb_buffer_pool_read_requests - Innodb_buffer_pool_reads) / Innodb_buffer_pool_read_requests * 100% 計算得到 InnoDB Buffer Pool 的命中率。
InnoDB 字典信息緩存（InnoDB Additional Memory Pool）:InnoDB 字典信息緩存主要用來存放 InnoDB 存儲引擎的字典信息以及一些 internal 的共享數據結構信息。所以其大小也與系統中所使用的 InnoDB 存儲引擎表的數量有較大關系。不過，如果我們通過 innodb_additional_mem_pool_size 參數所設置的內存大小不夠，InnoDB 會自動申請更多的內存，并在 MySQL 的 Error Log 中記錄警告信息。
這里所列舉的各種共享內存，是我個人認為對 MySQL 性能有較大影響的集中主要的共享內存。實際上，除了這些共享內存之外，MySQL 還存在很多其他的共享內存信息，如當同時請求連接過多的時候用來存放連接請求信息的back_log隊列等。
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