MySQL内存使用-线程独享

对于任何一个数据库管理系统来说，内存的分配使用绝对可以算的上是其核心之一了，所以很多希望更为深入了解某数据库管理系统的人，都会希望一窥究竟，我也不例外。

从内存的使用方式MySQL 数据库的内存使用主要分为以下两类

    * 线程独享内存
    * 全局共享内存

今天这篇文章暂时先分析 MySQL 中主要的 “线程独享内存” 的。

在 MySQL 中，线程独享内存主要用于各客户端连接线程存储各种操作的独享数据，如线程栈信息，分组排序操作，数据读写缓冲，结果集暂存等等，而且大多数可以通过相关参数来控制内存的使用量。

 

二进制日志缓冲区（Binlog Buffer）：二进制日志缓冲区主要用来缓存由于各种数据变更操做所产生的 Binary Log 信息。为了提高系统的性能，MySQL 并不是每次都是将二进制日志直接写入 Log File，而是先将信息写入 Binlog Buffer 中，当满足某些特定的条件（如 sync_binlog参数设置）之后再一次写入 Log File 中。我们可以通过 binlog_cache_size 来设置其可以使用的内存大小，同时通过 max_binlog_cache_size 限制其最大大小（当单个事务过大的时候 MySQL 会申请更多的内存）。当所需内存大于 max_binlog_cache_size 参数设置的时候，MySQL 会报错：“Multi-statement transaction required more than ‘max_binlog_cache_size’ bytes of storage”。

 

线程栈信息使用内存(thread_stack)：主要用来存放每一个线程自身的标识信息，如线程id，线程运行时基本信息等等，我们可以通过 thread_stack 参数来设置为每一个线程栈分配多大的内存。

 

排序使用内存(sort_buffer_size)：MySQL 用此内存区域进行排序操作（filesort），完成客户端的排序请求。当我们设置的排序区缓存大小无法满足排序实际所需内存的时候，MySQL 会将数据写入磁盘文件来完成排序。由于磁盘和内存的读写性能完全不在一个数量级，所以sort_buffer_size参数对排序操作的性能影响绝对不可 小视。排序操作的实现原理请参考：MySQL Order By 的实现分析。

 

Join操作使用内存(join_buffer_size)：应用程序经常会出现一些两表（或多表）Join的操作需求，MySQL在完成某些 Join 需求的时候（all/index join），为了减少参与Join的“被驱动表”的读取次数以提高性能，需要使用到 Join Buffer 来协助完成 Join操作（具体 Join 实现算法请参考：MySQL 中的 Join 基本实现原理）。当 Join Buffer 太小，MySQL 不会将该 Buffer 存入磁盘文件，而是先将Join Buffer中的结果集与需要 Join 的表进行 Join 操作，然后清空 Join Buffer 中的数据，继续将剩余的结果集写入此 Buffer 中，如此往复。这势必会造成被驱动表需要被多次读取，成倍增加 IO 访问，降低效率。

 

顺序读取数据缓冲区使用内存(read_buffer_size)：这部分内存主要用于当需要顺序读取数据的时候，如无发使用索引的情况下的全表扫 描，全索引扫描等。在这种时候，MySQL 按照数据的存储顺序依次读取数据块，每次读取的数据快首先会暂存在read_buffer_size中，当 buffer 空间被写满或者全部数据读取结束后，再将buffer中的数据返回给上层调用者，以提高效率。

 

随机读取数据缓冲区使用内存(read_rnd_buffer_size)：和顺序读取相对应，当 MySQL 进行非顺序读取（随机读取）数据块的时候，会利用这个缓冲区暂存读取的数据。如根据索引信息读取表数据，根据排序后的结果集与表进行Join等等。总的来 说，就是当数据块的读取需要满足一定的顺序的情况下，MySQL 就需要产生随机读取，进而使用到 read_rnd_buffer_size 参数所设置的内存缓冲区。

 

连接信息及返回客户端前结果集暂存使用内存(net_buffer_size)：这部分用来存放客户端连接线程的连接信息和返回客户端的结果集。当 MySQL 开始产生可以返回的结果集，会在通过网络返回给客户端请求线程之前，会先暂存在通过 net_buffer_size 所设置的缓冲区中，等满足一定大小的时候才开始向客户端发送，以提高网络传输效率。不过，net_buffer_size 参数所设置的仅仅只是该缓存区的初始化大小，MySQL 会根据实际需要自行申请更多的内存以满足需求，但最大不会超过 max_allowed_packet 参数大小。

 

批量插入暂存使用内存(bulk_insert_buffer_size)：当我们使用如 insert … values(…),(…),(…)… 的方式进行批量插入的时候，MySQL 会先将提交的数据放如一个缓存空间中，当该缓存空间被写满或者提交完所有数据之后，MySQL 才会一次性将该缓存空间中的数据写入数据库并清空缓存。此外，当我们进行 LOAD DATA INFILE 操作来将文本文件中的数据 Load 进数据库的时候，同样会使用到此缓冲区。

 

临时表使用内存(tmp_table_size)：当我们进行一些特殊操作如需要使用临时表才能完成的 Order By，Group By 等等，MySQL 可能需要使用到临时表。当我们的临时表较小（小于 tmp_table_size 参数所设置的大小）的时候，MySQL 会将临时表创建成内存临时表，只有当 tmp_table_size 所设置的大小无法装下整个临时表的时候，MySQL 才会将该表创建成 MyISAM 存储引擎的表存放在磁盘上。不过，当另一个系统参数 max_heap_table_size 的大小还小于 tmp_table_size 的时候，MySQL 将使用 max_heap_table_size 参数所设置大小作为最大的内存临时表大小，而忽略 tmp_table_size 所设置的值。而且 tmp_table_size 参数从 MySQL 5.1.2 才开始有，之前一直使用 max_heap_table_size。

 

上面所列举的 MySQL 线程独享内存仅仅只是所有线程独享内存中的部分，并不是全部，选择的原则是可能对 MySQL 的性能产生较大的影响，且可以通过系统参数进行调节。

由于以上内存都是线程独享，极端情况下的内存总体使用量将是所有连接线程的总倍数。所以各位朋友在设置过程中一定要谨慎，切不可为了提升性能就盲目的增大各参数值，避免因为内存不够而产生 Out Of Memory 异常或者是严重的 Swap 交换反而降低整体性能。