前言：最近在閱讀Innodb IO相關部分的原始碼。在閱讀之前一直有個疑問，show global status 中有兩個指標innodb_data_reads 和 innodb_data_read。兩個計數器僅差一個字母，他們之間的含義到底有何差別呢？本文將通過解析這兩個引數的含義，分析Innodb對於磁碟IO相關的一些知識

 首先我們來看下MySQL官方文件裡對於這兩個引數的解釋：

• • The amount of data read since the server was started.

  • The total number of data reads.

 文件對於這兩個引數的解釋非常曖昧。這裡的讀是指什麼？是從哪裡讀？磁碟還是記憶體？甚至連計數器的單位也不知道。

詳細解析：

接下來我們從原始碼來解析這兩個引數。在src/Srv0srv.c中存在對這兩個引數和程式碼變數的對映關係的定義程式碼，如下：

     export_vars.innodb_data_read = srv_data_read;
     export_vars.innodb_data_reads = os_n_file_reads; 

接著讓我們來看下這兩個程式碼變數在哪裡進行了累加操作。

srv_data_read 盡有一處程式碼進行累加操作，buf0file.c 的 _fil_io 函式中，操作如下：

　　srv_data_read+= len;

從這行可以看出，innodb_data_read中實際存的是從磁碟上進行物理IO的位元組數。

os_n_file_reads 也幾乎只有一處程式碼進行累加（其他是windows的sync讀這裡忽略），在buf0file.c 的 中，操作如下：os_file_pread

　　os_n_file_reads++;

隨後，程式碼即呼叫os_aio_array_reserve_slot將IO請求推入 simulated array，再根據wake_later標誌位決定是否呼叫

os_aio_simulated_wake_handler_thread來立即喚醒IO工作佇列。從這裡也可以看到，innodb_data_reads記錄的是innodb對於磁碟發起的讀IO請求次數。

看到這裡我們就很容易產生一個疑問：既然兩個變數都是對磁碟發起的IO的計數器，為什麼不直接放在一個函式的相鄰行裡呢？

回答這個問題，我們就需要對於innodb的simulated-aio和read-ahead演算法有一定理解了。

進入到simulated的aio slot array的請求會有兩種，一種是通過buf_read_page 過來的普通頁的讀請求，一種是通過buf_read_ahead_random/linear 過來的預讀請求。從innodb的實現來說普通資料頁的請求是需要立即返回響應的，所以是同步（sync）IO。而對於預讀這樣資料並非SQL所需要，僅是用於提升效能的頁讀取，這樣的IO完全是可以非同步的。這兩個差異也是導致simulated aio出現的原因。把IO請求推入slot array後，資料頁同步請求立即通知worker thread去os做同步IO。而預讀IO請求會不斷的推入slot array直到一次預讀所需要的page全部推入slot中，然後再會通知worker thread。此外在worker thread中，也會判斷一個segment的io請求是否相鄰連續，如果連續則把這些請求合併後，作為一次OS IO發到下層儲存中。

明白了這些也就不難理解為什麼計數器要分開在不同的函式中計數了。如果累加都放在 _fil_io中進行，那麼 innodb_data_read = 16K * innodb_data_reads （這裡假設page沒有做壓縮）。然而在有了非同步IO合併這個操作後，實際的innodb_data_reads會少於_fil_io中獲得的計數次數。所以，通過 innodb_data_read / innodb_data_reads得到的比值也可以推斷出一個MySQL例項中順序IO或者可順序預讀的IO比例。

我們在production環境的伺服器上做一個驗證：

伺服器A：線上使用者訪問的資料庫，猜測隨機IO較多

SHOW GLOBAL STATUS LIKE '%innodb_data_read%';

Innodb_data_read 46384854470656
Innodb_data_reads 2812101578

每次IO平均讀取位元組數=16494

伺服器B：歷史資料統計的資料庫，資料內容和伺服器A完全一樣，猜測順序IO較多

SHOW GLOBAL STATUS LIKE '%innodb_data_read%';

Innodb_data_read 54835669766144
Innodb_data_reads 2604758776

每次IO平均讀取位元組數=21052

可見順序IO較多的MySQL的單次IO讀取位元組數確實要多於一個page的大小，說明IO合併效果明顯。

而隨機IO較多的MySQL的單詞IO讀取位元組數幾乎和一個page大小一致，即16K