一、InnoDB Buffer Pool简介

Buffer Pool是InnoDB引擎内存中的一块区域，主要用来缓存表和索引数据使用。我们知道从内存读取数据要比磁盘读取效率要高的多，这也正是buffer pool发挥的主要作用。一般配置值都比较大，在专用数据库服务器上，大小为物理内存的80%左右。

二、Buffer Pool LRU 算法

Buffer Pool 链表使用优化改良后LRU(最近最少使用)算法进行管理。

整个LRU链表可分为两个子链表，一个是New Sublist，也称为Young列表或新生代，另一个是Old Sublist ，称为Old 列表或老生代。每个子链表都有一个Head和Tail，中间部分是存储Page数据的地方。

当新的Page放入 Buffer Pool 缓存池的时候，会交其Page插入就是两个子链表的交界处，称为midpoint，同时就会有旧的Page被淘汰，整个操作过程都需要对链接进行维护。

在MySQL8.0以前，索引使用规则有一项是索引左前缀，假如说有一个索引idx_abc(a,b,c)，能用到索引的情况只有查询条件为a、ab、abc、ac这四种，对于只有字段b的where条件是无法用到这个idx_abcf索引的。这里再强调一下，这里的顺序并不是在where中字段出现的顺序，where b=2 and 1=1 也是可以利用到索引的，只是用到了(a,b)这两个字段

针对这一点， 从MySQL 8.0.13开始引入了一种新的优化方案，叫做 Skip Scan Range，翻译过来的话是跳跃范围扫描。如何理解这个概念呢？我们可以拿官方的SQL示例具体讲一下（https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/range-optimization.html）

CREATE TABLE t1 (f1 INT NOT NULL, f2 INT NOT NULL, PRIMARY KEY(f1, f2));
INSERT INTO t1 VALUES
  (1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (1,5),
  (2,1), (2,2), (2,3), (2,4), (2,5);
INSERT INTO t1 SELECT f1, f2 + 5 FROM t1;
INSERT INTO t1 SELECT f1, f2 + 10 FROM t1;
INSERT INTO t1 SELECT f1, f2 + 20 FROM t1;
INSERT INTO t1 SELECT f1, f2 + 40 FROM t1;
ANALYZE TABLE t1;

EXPLAIN SELECT f1, f2 FROM t1 WHERE f2 > 40;

我们这里创建了一个t1表，其中主键为(f1,f2)，这里是两个字段。执行完这个sql语句后表里有160条记录，执行计划为

mysql> EXPLAIN SELECT f1, f2 FROM t1 WHERE f2 > 40;
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+----------------------------------------+
| id | select_type | table | partitions | type  | possible_keys | key     | key_len | ref  | rows | filtered | Extra                                  |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+----------------------------------------+
|  1 | SIMPLE      | t1    | NULL       | range | PRIMARY       | PRIMARY | 8       | NULL |   53 |   100.00 | Using where; Using index for skip scan |
+----+-------------+-------+------------+-------+---------------+---------+---------+------+------+----------+----------------------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.00 sec)

这里可以看到 type 为 rang,说明用到了范围查询，key为 PRIMARY, Extra中 Using where; Using index for skip scan。

说明确实用到了新特性 skip scan。

那么在MySQL内部这个 skip scan 它又是如何执行的呢，我们可以理解以下几步

1. 先统计一下索引前缀字段 f1 字段值有几个唯一值，这里一共有1 和2
2. 对其余索引部分上的f2> 40条件的每个不同的前缀值执行子范围扫描

对于详细的执行流程如下：

1. 获取f1的第一个唯一值（f1=1)
2. 组合能用到索引的sql语句(f1=1 AND f2>40)
3. 执行组合后的sql语句，进行范围扫描，并将结果放入记录集
4. 重复上面的步骤，获取f1的第二个唯一值(f1=2)
5. 组合能用到索引的sql语句(f1=2 AND f2>40)
6. 执行组合后的sql语句，进行范围扫描，并将结果放入记录集
7. 全部执行完毕，返回记录集给客户端

不错，原理很简单，就是将f1字段拆分成不同的值，将每个值带入到适合左前缀索引的SQL语句中，最后再合并记录集并返回即可，类似UNION操作。够简单吧！

但有同学可能会问，是所有的查询都不会执行这个优化吗？答案是否定的，主要还要看左前缀有字段值的分散情况，如果值过多的话，性能还是比较差的。系统会进行全表扫描，这里就需要单独为这个字段创建一个单独的索引。

skip scan特性虽好，但也有一些使用条件。

skip scan触发条件

(1)必须是联合索引

(2)只能是一个表

(3)不能使用distinct或group by ;

(4)SQL不能回表，即select列和where条件列都要包含在一个索引中

(5)默认optimizer_switch=’skip_scan=on’开启；

在介绍InnoDB中的页的时候，很有必要先让大家了解一下InnoDB中的存储结构

从InnoDB存储引擎的逻辑结构看，所有数据都被逻辑地存放在一个空间内，称为表空间(tablespace)，而表空间由段（sengment）、区（extent）、页（page）组成。 在一些文档中extend又称块（block）。

一、表空间（table space）

表空间（Tablespace）是一个逻辑容器，表空间存储的对象是段，在一个表空间中可以有一个或多个段，但是一个段只能属于一个表空间。数据库由一个或多个表空间组成，表空间从管理上可以划分为系统表空间、用户表空间、撤销表空间、临时表空间等。

在 InnoDB 中存在两种表空间的类型：共享表空间和独立表空间。如果是共享表空间就意味着多张表共用一个表空间。如果是独立表空间，就意味着每张表有一个独立的表空间，也就是数据和索引信息都会保存在自己的表空间中。独立的表空间可以在不同的数据库之间进行迁移。可通过命令