我們在使用MySQL實現業務處理的時候，更多的關注可能在SQL本身上面是不是最優的。今天我們從一個很小的點去看一下MySQL的實現原理，那就是MySQL刷髒頁相關的問題。
刷髒頁
在MySQL中，如果內存數據頁（buffer pool）和磁盤數據不一致時，這個內存數據頁我們認為是“髒頁”；當內存數據頁 flush 到磁盤之後，內存數據頁和磁盤數據一致時，此時這個內存數據頁就稱為“乾淨頁”。（內存中的數據和磁盤一致就可以認為是乾淨頁）刷髒頁的過程可以參見如下所示：
從上圖可以看出，更新數據時，內存更新完成+redo log 寫完之後就算成功了。但是此時內存中是存在髒頁的，也就是數據還沒有同步到磁盤上。第二個過程就是將內存中的數據同步到磁盤上面。
觸發刷髒頁的條件
- redo log 寫滿了。因為 redo log 是一塊固定大小的磁盤空間，當redo log 寫滿之後，會強制觸發磁盤的髒頁 flush 。
- 系統內存不足。因為數據的更新會更新 內存頁+redo log，此時有一個空間不足都會觸發髒頁 flush。
- 系統負載不高時觸發。也就是系統空閒時可以 flush 一些髒頁，以應對後續可能出現的高負載。
- MySQL正常關閉。數據庫正常關閉時，此時所有的數據肯定需要寫入磁盤持久化。
從上面的幾個條件我們可以看出，對於MySQL 中的更新數據，主要有以下 2 種狀態：1、內存中有（可能是髒頁或者乾淨頁）數據，此時更新操作只需要更新內存 + 寫入 redo log；2、內存中無對應的數據，此時就需要從磁盤中讀取對應的數據，然後更新內存 + 寫入 redo log。
對於上面可能出現MySQL抖動的條件，我們主要看前面 2 種。
對於第一種，當 redo log 寫滿的時候，MySQL就會拒絕服務，此時不會接受任何更新操作。因此這種情況是 MySQL 所需要避免的。
對於第二種，就是內存不夠用了，這種情況出現的概率還是比較大的。InnoDB 使用 Buffer Pool 管理內存，對於 Buffer Pool 中的內存主要有以下幾種狀態：未被使用；已使用且是乾淨頁；已使用且是髒頁。
因此，當內存不足時，如果要申請一個內存頁時，此時就需要淘汰一個最久不使用的內存頁：如果是“乾淨頁”，則直接釋放出來使用；如果是“髒頁”則首先需要 flush 然後再釋放使用。
總結以上，MySQL發生抖動的原因主要有以下：
- 內存不足時，所需要淘汰的內存頁（髒頁）太多；
- redo log 寫滿時，這種可能出現瞬間的拒絕服務。
InnoDB的 flush 髒頁策略
innodb_io_capacity 參數，它會告訴 InnoDB 你的磁盤讀寫能力是多少。這個參數建議設置成機器的 IOPS ，可以通過 fio 工具來測試獲得。如下所示：
$ fio -filename=data.mp4 -direct=1 -iodepth 1 -thread -rw=randrw -ioengine=psync -bs=16k -size=500M -numjobs=10 -runtime=10 -group_reporting -name=mytest
測試完成之後如下圖所示：
如果 innodb_io_capacity 設置的過小，比如比正常刷髒頁的速度還慢，則肯定影響正常的IO 讀寫。
- innodb_max_dirty_pages_pct 參數： 髒頁的比例，默認是 75%。
- innodb_flush_neighbors 參數：刷髒頁的時候，如果相鄰的內存頁也是髒頁的話，也會flush。這個參數在機械硬盤時代，可能會減少隨機IO 的開銷。使用 SSD 的話建議設置成 0 ，即關閉。
參考：《極客時間：MySQL實戰》、《高性能MySQL》
