MySQL內存使用之線程獨享
對于任何一個數據庫管理系統來說，內存的分配使用絕對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據庫管理系統的人，都會希望一窺究竟，我也不例外。
從內存的使用方式MySQL 數據庫的內存使用主要分為以下兩類
線程獨享內存
全局共享內存
今天這篇文章暫時先分析 MySQL 中主要的 “線程獨享內存” 的。
在 MySQL 中，線程獨享內存主要用于各客戶端連接線程存儲各種操作的獨享數據，如線程棧信息，分組排序操作，數據讀寫緩沖，結果集暫存等等，而且大多數可以通過相關參數來控制內存的使用量。
線程棧信息使用內存(thread_stack)：主要用來存放每一個線程自身的標識信息，如線程id，線程運行時基本信息等等，我們可以通過 thread_stack 參數來設置為每一個線程棧分配多大的內存。
排序使用內存(sort_buffer_size)：MySQL 用此內存區域進行排序操作（filesort），完成客戶端的排序請求。當我們設置的排序區緩存大小無法滿足排序實際所需內存的時候，MySQL 會將數據寫入磁盤文件來完成排序。由于磁盤和內存的讀寫性能完全不在一個數量級，所以sort_buffer_size參數對排序操作的性能影響絕對不可小視。排序操作的實現原理請參考：MySQL Order By 的實現分析。
Join操作使用內存(join_buffer_size)：應用程序經常會出現一些兩表（或多表）Join的操作需求，MySQL在完成某些 Join 需求的時候（all/index join），為了減少參與Join的“被驅動表”的讀取次數以提高性能，需要使用到 Join Buffer 來協助完成 Join操作（具體 Join 實現算法請參考：MySQL 中的 Join 基本實現原理）。當 Join Buffer 太小，MySQL 不會將該 Buffer 存入磁盤文件，而是先將Join Buffer中的結果集與需要 Join 的表進行 Join 操作，然后清空 Join Buffer 中的數據，繼續將剩余的結果集寫入此 Buffer 中，如此往復。這勢必會造成被驅動表需要被多次讀取，成倍增加 IO 訪問，降低效率。
順序讀取數據緩沖區使用內存(read_buffer_size)：這部分內存主要用于當需要順序讀取數據的時候，如無發使用索引的情況下的全表掃描，全索引掃描等。在這種時候，MySQL 按照數據的存儲順序依次讀取數據塊，每次讀取的數據快首先會暫存在read_buffer_size中，當 buffer 空間被寫滿或者全部數據讀取結束后，再將buffer中的數據返回給上層調用者，以提高效率。
隨機讀取數據緩沖區使用內存(read_rnd_buffer_size)：和順序讀取相對應，當 MySQL 進行非順序讀取（隨機讀取）數據塊的時候，會利用這個緩沖區暫存讀取的數據。如根據索引信息讀取表數據，根據排序后的結果集與表進行Join等等。總的來說，就是當數據塊的讀取需要滿足一定的順序的情況下，MySQL 就需要產生隨機讀取，進而使用到 read_rnd_buffer_size 參數所設置的內存緩沖區。
連接信息及返回客戶端前結果集暫存使用內存(net_buffer_size)：這部分用來存放客戶端連接線程的連接信息和返回客戶端的結果集。當 MySQL 開始產生可以返回的結果集，會在通過網絡返回給客戶端請求線程之前，會先暫存在通過 net_buffer_size 所設置的緩沖區中，等滿足一定大小的時候才開始向客戶端發送，以提高網絡傳輸效率。不過，net_buffer_size 參數所設置的僅僅只是該緩存區的初始化大小，MySQL 會根據實際需要自行申請更多的內存以滿足需求，但***不會超過 max_allowed_packet 參數大小。
批量插入暫存使用內存(bulk_insert_buffer_size)：當我們使用如 insert … values(…),(…),(…)… 的方式進行批量插入的時候，MySQL 會先將提交的數據放如一個緩存空間中，當該緩存空間被寫滿或者提交完所有數據之后，MySQL 才會一次性將該緩存空間中的數據寫入數據庫并清空緩存。此外，當我們進行 LOAD DATA INFILE 操作來將文本文件中的數據 Load 進數據庫的時候，同樣會使用到此緩沖區。
臨時表使用內存(tmp_table_size)：當我們進行一些特殊操作如需要使用臨時表才能完成的 Order By，Group By 等等，MySQL 可能需要使用到臨時表。當我們的臨時表較小（小于 tmp_table_size 參數所設置的大小）的時候，MySQL 會將臨時表創建成內存臨時表，只有當 tmp_table_size 所設置的大小無法裝下整個臨時表的時候，MySQL 才會將該表創建成 MyISAM 存儲引擎的表存放在磁盤上。不過，當另一個系統參數 max_heap_table_size 的大小還小于 tmp_table_size 的時候，MySQL 將使用 max_heap_table_size 參數所設置大小作為***的內存臨時表大小，而忽略 tmp_table_size 所設置的值。而且 tmp_table_size 參數從 MySQL 5.1.2 才開始有，之前一直使用 max_heap_table_size。
上面所列舉的 MySQL 線程獨享內存僅僅只是所有線程獨享內存中的部分，并不是全部，選擇的原則是可能對 MySQL 的性能產生較大的影響，且可以通過系統參數進行調節。
由于以上內存都是線程獨享，極端情況下的內存總體使用量將是所有連接線程的總倍數。所以各位朋友在設置過程中一定要謹慎，切不可為了提升性能就盲目的增大各參數值，避免因為內存不夠而產生 Out Of Memory 異常或者是嚴重的 Swap 交換反而降低整體性能。
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