InnoDB引擎有幾個重點特性，為其帶來了更好的性能和可靠性：
- 插入緩沖（Insert Buffer）
- 兩次寫（Double Write）
- 自適應哈希索引（Adaptive Hash Index）
- 異步IO（Async IO）
- 刷新鄰接頁（Flush Neighbor Page）
關于AIO與SIO
為了提高磁盤操作性能，當前的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都采用異步IO的方式來處理磁盤操作。
- 同步IO：我們常用的read/write函數(shù)（Linux上）就是這類IO，特點是，在函數(shù)執(zhí)行的時候，調(diào)用者會等待函數(shù)執(zhí)行完成，而且沒有消息通知機制，因為函數(shù)返回了，就表示操作完成了，后續(xù)直接檢查返回值就可知道操作是否成功。這類IO操作，編程比較簡單，在同一個線程中就能完成所有操作，但是需要調(diào)用者等待，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，比較適合急需某些數(shù)據(jù)的時候調(diào)用，例如WAL中日志必須在返回客戶端前落盤，則進行一次同步IO操作。
- 異步IO：在數(shù)據(jù)庫中，后臺刷數(shù)據(jù)塊的IO線程，基本都使用了異步IO。數(shù)據(jù)庫前臺線程只需要把刷塊請求提交到異步IO的隊列中即可返回做其他事情，而后臺線程IO線程，則定期檢查這些提交的請求是否已經(jīng)完成，如果完成再做一些后續(xù)處理工作。同時異步IO由于常常是一批一批的請求提交，如果不同請求訪問同一個文件且偏移量連續(xù)，則可以合并成一個IO請求。例如，第一個請求讀取文件1，偏移量100開始的200字節(jié)數(shù)據(jù)，第二個請求讀取文件1，偏移量300開始的100字節(jié)數(shù)據(jù)，則這兩個請求可以合并為讀取文件1，偏移量100開始的300字節(jié)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)預讀中的邏輯預讀也常常使用異步IO技術。
Innodb 使用異步IO的場景
總的來說innodb 只會對數(shù)據(jù)文件采用異步IO，為了保存日志是真正被寫入到磁盤，innodb不會對日志文件啟用異步IO;innodb只會對數(shù)據(jù)文件的read-ahead ,write 這兩個操作啟用異步IO
異步IO在mysql中解決了什么問題
在沒有IO這個功能之前，innodb對數(shù)據(jù)的讀寫請求先放入任務隊列，后臺read-thread ，write-thread從任務隊列中拿出任務并執(zhí)行讀寫操作；后臺讀寫線程的個數(shù)可以通過show engine innodb status 語句來查看
show engine innodb status;
--------
FILE I/O
--------
I/O thread 0 state: waiting for i/o request (insert buffer thread)
I/O thread 1 state: waiting for i/o request (log thread)
I/O thread 2 state: waiting for i/o request (read thread)
I/O thread 3 state: waiting for i/o request (read thread)
I/O thread 4 state: waiting for i/o request (read thread)
I/O thread 5 state: waiting for i/o request (read thread)
I/O thread 6 state: waiting for i/o request (write thread)
I/O thread 7 state: waiting for i/o request (write thread)
I/O thread 8 state: waiting for i/o request (write thread)
I/O thread 9 state: waiting for i/o request (write thread)
Pending normal aio reads: [0, 0, 0, 0] , aio writes: [0, 0, 0, 0] ,
ibuf aio reads:, log i/o's:, sync i/o's:
Pending flushes (fsync) log: 0; buffer pool: 0
376 OS file reads, 54 OS file writes, 7 OS fsyncs
41.77 reads/s, 21886 avg bytes/read, 6.00 writes/s, 0.78 fsyncs/s
由上面的內(nèi)容可以看出默認情況下innodb會有4個read-thread 和4個write-thread ，問題就出現(xiàn)在這里，如果業(yè)務繁重，讀寫任務會非常的多，而innodb只有八個讀寫線程，這樣的話隊列中的其它讀寫請求就沒能得到及時的響應。
引入異步IO之后，讀寫請求不再像之前那樣先放入隊列，等著后臺的讀寫線程去執(zhí)行任務；而是查詢線程直接發(fā)起異步請求，這樣一來沖破了讀寫線程個數(shù)的硬性限制，二來由于異步IO是否阻塞的這也進一步提高了性能。
怎么啟用mysql異步IO
首先OS要有異步io，且開啟，然后mysqld要鏈接，要不然OS異步io沒有開啟，數(shù)據(jù)庫的異步io也起不來。（this variable applies to Linux systems only, and cannot be changed while the server is running.）
- 文件系統(tǒng)層面需要打開這個功能：
一般都是默認開啟的。
ldconfig -v|grep libaio
libaio.so.1.0.0 -> libaio.so.1.0.0
libaio.so.1 -> libaio.so.1.0.1
- AIO是數(shù)據(jù)庫層面的一個特性需要打開：
默認是開啟，但是阿里云默認是關閉的，開啟的native aio性能提升，可以提高到75%。
mysql>show variables like 'innodb_use_native_aio';
+-------------------------+-----------------+
| Variable_name | Value |
+-------------------------+-----------------+
| innodb_use_native_aio | OFF |
+-------------------------+-----------------+
異步IO的優(yōu)缺點
優(yōu)點
- 不用等待直接響應上一個用戶的請求；
- 多次的請求在一起排序，請求的數(shù)據(jù)頁是在一起的，一次讀出來，減少多次讀。（數(shù)據(jù)庫的讀寫請求隊列放在文件系統(tǒng)中單獨分配的一塊小內(nèi)存結構里，非文件系統(tǒng)的緩存）
缺點
異步IO對于我們來說是不可控的，所以說在啟用異步IO的情況下相當于是我們把IO的控制權交出去了。
