MySQL双写机制的目的是什么？是如何实现的？

一、双写的目的

为了解决 partial page write 问题。

InnoDB 的Page Size一般是16KB，其数据校验也是针对这16KB来计算的，将数据写入到磁盘是以Page为单位进行操作的。而计算机硬件和操作系统，写文件是以4KB作为单位的，那么每写一个innodb的page到磁盘上，在os级别上需要写4个块.通过以下命令可以查看文件系统的块大小：

• dumpe2fs /dev/vda1 |grep "Block size"

在极端情况下（比如断电）往往并不能保证这一操作的原子性，16K的数据，写入4K 时，发生了系统断电/os crash ，只有一部分写是成功的，这种情况下就是 partial page write 问题。有人会想到系统恢复后MySQL可以根据redolog 进行恢复，而mysql在恢复的过程中是检查page的checksum，checksum就是pgae的最后事务号，发生partial page write 问题时，page已经损坏，找不到该page中的事务号，就无法恢复。
 

二、double write 原理

为了解决 partial page write 问题 ：

• 当mysql将脏数据flush到data file的时候,
  • 先使用memcopy 将脏数据复制到内存中的double write buffer ，
  • 之后通过double write buffer再分2次，每次写入1MB到共享表空间，
  • 然后马上调用fsync函数，同步到磁盘上，避免缓冲带来的问题；
  • 在这个过程中，doublewrite是顺序写，开销并不大，
  • 在完成doublewrite写入后，再将double write buffer写入各表空间文件，这时是离散写入。

如果发生了极端情况（断电），InnoDB再次启动后，发现了一个Page数据已经损坏，那么此时就可以从doublewrite buffer中进行数据恢复了。

三、两次写的作用

在数据库启动时（异常关闭的情况下），都会做数据库恢复（redo）操作，恢复的过程中，数据库都会检查页面是不是合法（校验等等），如果发现一个页面校验结果不一致，则此时会用到两次写这个功能，这个特点也正是为了处理这样的错误而设计的。
此时的操作很明白了，将两次写的2个BLOCK（簇）都读出来，然后将所有这些页面写回到对应的页面中去，那么这时可以保证这些页面是正确的，并且是在写入前已经更新过的（最新数据）。在写回对应页面中去之后，那么就可以在这基础上继续做数据库恢复了，之后则不会再遇到这样的问题了，因为已经将最后有可能产生写断裂的数据页面都恢复了。
如果是写doublewrite buffer本身失败，那么这些数据不会被写到磁盘，InnoDB此时会从磁盘载入原始的数据，然后通过InnoDB的事务日志来计算出正确的数据，重新写入到doublewrite buffer。