应用系统分层架构，为了加速数据访问，会把最常访问的数据，放在缓存(cache)里，避免每次都去访问数据库。
操作系统，会有缓冲池(buffer pool)机制，避免每次访问磁盘，以加速数据的访问。
InnoDB缓冲池BufferPool
作用
- 内存中以页（page）为单位缓存磁盘数据，减少磁盘IO，提升访问速度
- 缓冲池大小默认128M，独立的MySQL服务器推荐设置缓冲池大小为总内存的80%。主要存储数据页、索引页更新缓冲（change buffer）等
预读
1. 什么是预读
磁盘读写，并不是按需读取，而是按页读取，一次至少读一页数据（一般是4K），如果未来要读取的数据就在页中，就能够省去后续的磁盘IO，提高效率。
2. 预读为什么有效？
数据访问，通常都遵循“集中读写”的原则，使用一些数据，大概率会使用附近的数据，这就是所谓的“局部性原理”，它表明提前加载是有效的，确实能够减少磁盘IO。
3. 按页(4K)读取，和InnoDB的缓冲池设计有啥关系？
- 磁盘访问按页读取能够提高性能，所以缓冲池一般也是按页缓存数据；
- 预读机制启示了我们，能把一些“可能要访问”的页提前加入缓冲池，避免未来的磁盘IO操作；
4. InnoDB是以什么算法，来管理这些缓冲页呢？
最容易想到的，就是LRU(Least recently used)。
memcache，OS都会用LRU来进行页置换管理，但MySQL的玩法并不一样。
5. 传统的LRU是如何进行缓冲页管理？
最常见的玩法是，把入缓冲池的页放到LRU的头部，作为最近访问的元素，从而最晚被淘汰。这里又分两种情况：
1. 页已经在缓冲池里，那就只做“移至”LRU头部的动作，而没有页被淘汰；
2. 页不在缓冲池里，除了做“放入”LRU头部的动作，还要做“淘汰”LRU尾部页的动作；
传统的LRU缓冲池算法十分直观，OS，memcache等很多软件都在用，MySQL为啥这么矫情，不能直接用呢？
这里有两个问题：
1. 预读失效
2. 缓存池污染
6. 什么是预读失效？
由于预读(Read-Ahead)，提前把页放入了缓冲池，但最终MySQL并没有从页中读取数据，称为预读失效。
7. 如何对预读失效进行优化？
要优化预读失效，思路是：
1. 让预读失效的页，停留在缓冲池LRU里的时间尽可能短；
2. 让真正被读取的页，才挪到缓冲池LRU的头部；
以保证，真正被读取的热数据留在缓冲池里的时间尽可能长。
具体方法是：
- 将LRU分为两个部分
新生代(new sublist)
老生代(old sublist) - 新老生代收尾相连，即：新生代的尾(tail)连接着老生代的头(head)
- 新页(例如被预读的页)加入缓存池时，只会加入到老生代的头部；
如果数据真正被读取（预读成功），才会加入到新生代的头部；
如果数据没有被读取，则会比新生代里的“热数据页”更早被淘汰出缓冲池；
8. 什么是MySQL缓冲池污染？
当某一个SQL语句，要批量扫描大量数据时，可能导致把缓冲池的所有页都替换出去，导致大量热数据被换出，MySQL性能急剧下降，这种情况叫缓冲池污染。
例如，有一个数据量较大的用户表，当执行：
select * from user where name like "%shenjian%";
虽然结果集可能只有少量数据，但这类like不能命中索引，必须全表扫描，就需要访问大量的页：
- 把页加到缓冲池（插入老生代头部）；
- 从页里读出相关的row（插入新生代头部）；
- row里的name字段和字符串shenjian进行比较，如果符合条件，加入到结果集中；
- 直到扫描完所有页中的所有row…
如此一来，所有的数据页都会被加载到新生代的头部，但只会访问一次，真正的热数据被大量换出。
9. 怎么这类扫码大量数据导致的缓冲池污染问题呢？
MySQL缓冲池加入了一个“老生代停留时间窗口”的机制：
- 假设T=老生代停留时间窗口；
- 插入老生代头部的页，即使立刻被访问，并不会立刻放入新生代头部；
- 只有满足“被访问”并且“在老生代停留时间”大于T，才会被放入新生代头部；
InnoDB重要参数
show variables LIKE '%innodb_buffer_pool_size%';
show variables LIKE '%innodb_old_blocks_pct%';
show variables LIKE '%innodb_old_blocks_time%';
参数：innodb_buffer_pool_size
介绍：配置缓冲池的大小，在内存允许的情况下，DBA往往会建议调大这个参数，越多数据和索引放到内存里，数据库的性能会越好。
参数：innodb_old_blocks_pct
介绍：老生代占整个LRU链长度的比例，默认是37，即整个LRU中新生代与老生代长度比例是63:37。
画外音：如果把这个参数设为100，就退化为普通LRU了。
参数：innodb_old_blocks_time
介绍：老生代停留时间窗口，单位是毫秒，默认是1000，即同时满足“被访问”与“在老生代停留时间超过1秒”两个条件，才会被插入到新生代头部。
总结
- 缓存池(buffer pool)是一种常见的降低磁盘访问的机制。
- 缓冲池通常以页为单位缓存数据。
- 缓冲池常见的管理算法是LRU，memcache，os，InnoDB都是用了这种算法。
- InnoDB对普通的LRU进行了优化。
将缓存池分为老生代和新生代，入缓冲池的页，优先进入老生代，页被访问，才进入新生代，以解决预读失效的问题。
页被访问，且在老生代停留时间超过配置阈值的，才进入新生代，以解决批量数据访问，大量热数据淘汰的问题。
https://blog.csdn.net/weixin_39841589/article/details/109460679
https://www.huaweicloud.com/articles/4b9b806e460378017caa9359dd46dba6.html
change buffer
缓冲池
