作者及简介：
黄 炎
王 悦，爱可生研发团队成员，负责数据库管理平台相关项目的开发和故障排查，好奇 MySQL 技术原理及各类数据库实现方案。
一条 insert 语句在写入磁盘的过程中到底涉及了哪些文件？顺序又是如何的？
下面我们用两张图和大家一起解析 insert 语句的磁盘写入之旅。
图 1：事务提交前的日志文件写入
旅途过程：
首先 insert 进入 server 层后，会进行一些必要的检查，检查的过程中并不会涉及到磁盘的写入。检查没有问题之后，便进入引擎层开始正式的提交。我们知道 InnoDB 会将数据页缓存至内存中的 buffer pool，所以 insert 语句到了这里并不需要立刻将数据写入磁盘文件中，只需要修改 buffer pool 当中对应的数据页就可以了。buffer pool 中的数据页刷盘并不需要在事务提交前完成，其中的交互过程我们会在下一张图中分解。但仅仅写入内存的 buffer pool 并不能保证数据的持久化，如果 MySQL 宕机重启了，需要保证 insert 的数据不会丢失。redo log 因此而生，当 innodb_flush_log_at_trx_commit=1 时，每次事务提交都会触发一次 redo log 刷盘。（redo log 是顺序写入，相比直接修改数据文件，redo 的磁盘写入效率更加高效）如果开启了 binlog 日志，我们还需将事务逻辑数据写入 binlog 文件，且为了保证复制安全，建议使用 sync_binlog=1 ，也就是每次事务提交时，都要将 binlog 日志的变更刷入磁盘。综上（在 InnoDB buffer pool 足够大且上述的两个参数设置为双一时），insert 语句成功提交时，真正发生磁盘数据写入的，并不是 MySQL 的数据文件，而是 redo log 和 binlog 文件。
然而，InnoDB buffer pool 不可能无限大，redo log 也需要定期轮换，很难容下所有的数据，下面我们就来看看 buffer pool 与磁盘数据文件的交互方式。
名词背景说明
double write 背景
InnoDB buffer pool 一页脏页大小为 16 KB，如果只写了前 4KB 时发生宕机，那这个脏页就发生了写失败，会造成数据丢失。为了避免这一问题，InnoDB 使用了 double write 机制（InnoDB 将 double write 的数据存于共享表空间中）。在写入数据文件之前，先将脏页写入 double write 中，当然这里的写入都是需要刷盘的。有人会问 redo log 不是也能恢复数据页吗？为什么还需要 double write？这是因为 redo log 中记录的是页的偏移量，比如在页偏移量为 800 的地方写入数据 xxx，而如果页本身已经发生损坏，应用 redo log 也无济于事。
insert buffer 背景
InnoDB 的数据是根据聚集索引排列的，通常业务在插入数据时是按照主键递增的，所以插入聚集索引一般是顺序磁盘写入。但是不可能每张表都只有聚集索引，当存在非聚集索引时，对于非聚集索引的变更就可能不是顺序的，会拖慢整体的插入性能。为了解决这一问题，InnoDB 使用了 insert buffer 机制，将对于非聚集索引的变更先放入 insert buffer ，尽量合并一些数据页后再写入实际的非聚集索引中去。
图 2：事务提交后的数据文件写入
旅途过程：
当 buffer pool 中的数据页达到一定量的脏页或 InnoDB 的 IO 压力较小 时，都会触发脏页的刷盘操作。当开启 double write 时，InnoDB 刷脏页时首先会复制一份刷入 double write，在这个过程中，由于double write的页是连续的，对磁盘的写入也是顺序操作，性能消耗不大。无论是否经过 double write，脏页最终还是需要刷入表空间的数据文件。刷入完成后才能释放 buffer pool 当中的空间。insert buffer 也是 buffer pool 中的一部分，当 buffer pool 空间不足需要交换出部分脏页时，有可能将 insert buffer 的数据页换出，刷入共享表空间中的 insert buffer 数据文件中。当 innodb_stats_persistent=ON 时，SQL 语句所涉及到的 InnoDB 统计信息也会被刷盘到 innodb_table_stats 和 innodb_index_stats 这两张系统表中，这样就不用每次再实时计算了。有一些情况下可以不经过 double write 直接刷盘a. 关闭 double writeb. 不需要 double write 保障，如 drop table 等操作汇总两张图，一条 insert 语句的所有涉及到的数据在磁盘上会依次写入 redo log，binlog，(double write，insert buffer) 共享表空间，最后在自己的用户表空间落定为安。