innodb checkpoint

checkpoint是为了解决：

• 缩短数据库恢复时间
• 缓冲池不够用时，将脏页刷新到磁盘
• 重做日志不可用时，刷新脏页

所以当数据库发生宕机时，数据库不需要重做所有的日志，因为checkpoint之前的页都已经刷新到磁盘了。数据库只需对checkpoint之后的重做日志进行恢复。
当缓冲池不够用时，根据LRU算法将最近最少使用的脏页，强制执行checkpoint，将脏页刷新到磁盘。
重做日志可以被重用的部分是指这些重做日志不在被需要，即宕机时，数据库恢复操作不需要这部分日志。若重做日志还需要使用，那么必须强制产生checkpoint，将缓冲池中的页至少刷新到当前重做日志的位置。

可以通过show engine innodb status查看LSN

mysql>show engine innodb status\G;......LOG---Log sequence number 17383720925Log flushed up to   17383720925Last checkpoint at  17383720535

innodb有两种checkpoint，分别为：

• sharp
• fuzzy

sharp checkpoint发生在数据库关闭时将所有的脏页都刷新到磁盘，这是默认的工作方式，即参数innodb_fast_shutdown=1
fuzzy checkpoint实在数据库运行时的方式，一次只刷新一部分脏页到磁盘

• 发生fuzzy checkpoint的情况：
  
  • master thread checkpoint
  • flush_lru_list checkpoint
  • async/sync flush checkpoint
  • dirty page too mush checkpoint

master thread中发生checkpoint，以每秒或每十秒从缓冲池的脏页列表中刷新一定比例的页到磁盘。这个过程是异步的。
flush_lru_list checkpoint 是因为innodb要保证lru列表中需要100左右的空闲有可用。如果不足，则把lru列表尾端的也移除，如果其中有脏页，则进行checkpoint。从5.6开始这个过程由page cleaner线程进行，用户可以通过参数innodb_lru_scan_depth来控制lru列表中可用页的数量，默认1024：

mysql> select version();+------------+| version()  |+------------+| 5.6.30-log |+------------+1 row in set (0.00 sec)mysql> show variables like 'innodb_lru_scan_depth'\G;*************************** 1. row ***************************Variable_name: innodb_lru_scan_depth        Value: 1024  1 row in set (0.10 sec)

async/sync flush checkpoint指的是重做日志文件不可用的情况，这是需要强制将脏页列表中的一些数据刷新到磁盘。若将已经写入重做日志的LSN记为redo_lsn，将已经刷新回磁盘的最新页LSN记为checkpoint_lsn，则可定义：

checkpoint_age = redo_lsn - checkpoint_lsnasync_water_mark = 0.75 * total_redo_log_file_sizesync_water_mark = 0.9 * total_redo_log_file_size

• 当checkpoint_age < async_water_mark时，不需要刷新任何脏页到磁盘；
• 当async_water_mark < checkpoint_age < sync_water_mark时触发async flush,从flush列表刷新足够的脏页回磁盘，使得刷新后满足checkpoint_age < async_water_mark；
• checkpoint_age > sync_water_mark很少发生，除非设置的重做日志文件太小，并且进行类似load data的bulk insert操作。此时出发sync flush操作，从flush列表刷新足够的脏页回磁盘，使得刷新后满足checkpoint_age < async_water_mark；

async/sync flush checkpoint是为了保证重做日志循环使用的可用性。

dirty page too much checkpoint,即脏页数量太多，导致innodb存储引擎强制进行checkpoint。主要还是为了保证缓冲池有足够可用的页。可由参数innodb_max_dirty_pages_pct控制

mysql> show variables like 'innodb_max_dirty_pages_pct'\G;*************************** 1. row ***************************Variable_name: innodb_max_dirty_pages_pct        Value: 751 row in set (0.08 sec)