InnoDB的页和操作系统的页大小不一致，InnoDB页大小一般为16K，操作系统页大小为4K，InnoDB的页写入到磁盘时，一个页需要分4次写。

如果存储引擎正在写入页的数据到磁盘时发生了宕机，可能出现页只写了一部分的情况，比如只写了4K，就宕机了，这种情况叫做部分写失效（partial page write），可能会导致数据丢失。

双写缓冲区 Doublewrite Buffer

为了解决写失效问题，InnoDB实现了double write buffer Files, 它位于系统表空间，是一个存储区域。

在BufferPool的page页刷新到磁盘真正的位置前，会先将数据存在Doublewrite 缓冲区。这样在宕机重启时，如果出现数据页损坏，那么在应用redo log之前，需要通过该页的副本来还原该页，然后再进行redo log重做，double write实现了InnoDB引擎数据页的可靠性.

默认情况下启用双写缓冲区，如果要禁用Doublewrite 缓冲区，可以将 innodb_doublewrite设置为0。

mysql> show variables like '%innodb_doublewrite%';
+--------------------+-------+
| Variable_name      | Value |
+--------------------+-------+
| innodb_doublewrite | ON    |
+--------------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)

数据双写流程

• step1：当进行缓冲池中的脏页刷新到磁盘的操作时,并不会直接写磁盘,每次脏页刷新必须要先写double write .

• step2：通过memcpy函数将脏页复制到内存中的double write buffer .

• step3: double write buffer再分两次、每次1MB, 顺序写入共享表空间的物理磁盘上, 第一次写.

• step4: 在完成double write页的写入后，再将double wirite buffer中的页写入各个表的独立表空间文件中(数据文件 .ibd), 第二次写。

为什么写两次 ?

可能有的同学会有疑问，为啥写两次，刷一次数据文件保存数据不就可以了，为什么还要写共享表空间 ? 其实是因为共享表空间是在ibdbata文件中划出2M连续的空间，专门给double write刷脏页用的, 由于在这个过程中，double write页的存储是连续的，因此写入磁盘为顺序写，性能很高；完成double write后，再将脏页写入实际的各个表空间文件，这时写入就是离散的了.

doublewrite缓冲区是一个存储区，在该存储区中，InnoDB将页面写入InnoDB数据文件中的适当位置之前，先从缓冲池中刷新页面 。如果在页面写入过程中存在操作系统，存储子系统或意外的mysqld进程退出，则InnoDB可以在崩溃恢复期间从doublewrite缓冲区中找到页面的良好副本。注意：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。

    为什么需要双写？个人理解宏观上还是与InnoDB需要支持事务（ACID）特性有关，而底层的原因是为了解决Partial Write Page问题。

InnoDB的页大小默认为16K，可以使用参数innodb_page_size设置， 可设置的值有： 64KB，32KB，16KB（默认），8KB和4KB。并且在数据校验时也针对页进行计算，即他们是一个整个对待，包括把数据持久化到磁盘的操作。而计算机的硬件和操作系统在极端情况下（比如断电、系统崩溃）时，刚写入了4K或8K数据，那么就不能保证该操作的原子性，称为部分页面写问题（Partial Write Page）。

    此时就引入了双写缓存区的机制，当发生极端情况时，可以从系统表空间的Double Write Buffer【磁盘上】进行恢复，下面是InnoDB的架构图、双写和恢复流程图。为了方便对比，将组件放在了相同的位置：

  这样在极端情况下也能解决 Partial Write page问题了，但是如果我自己的系统本身数据要求没有那么高（比如日志数据库），这样的话毕竟双写是有一定的性能开销的。可以通过参数innodb_doublewrite = 0进行关闭，设置为1表示开启。

官方认为，尽管需要写入两次数据，但是写缓冲区不需要两次的 io开销或操作，因为只需要调用一次操作系统的fsync() 就可以将批量数据顺序写入磁盘 -> 系统表空间的Double Write Buffer（如上图），这里是顺序写而不是随机写（性能可以保证），当然前提是配置刷盘策略参数innodb_flush_method为默认的O_DIRECT。

其实还有一点就是真正提交的时候会使用组提交，我们可以用参数控制：binlog_group_commit_sync_delay：组提交执行fsync() 延迟的微妙数，延迟时间越长批量数据越多，磁盘io越少性能越高。

binlog_group_commit_sync_no_delay_count：组提交执行fsync的批个数。

知识来源：马士兵教育

Mysql - InnoDB三大特性之双写缓冲区（Double Write Buffer）_it_lihongmin的博客-CSDN博客