面试题：在高并发读写场景下，MySQL InnoDB的DYNAMIC和COMPRESSED行格式对性能会产生怎样不同的影响？

Question

假设存在一个高并发读写的业务场景，数据库使用MySQL InnoDB存储引擎，分析并说明DYNAMIC和COMPRESSED行格式在这种场景下，从锁争用、I/O开销、内存使用等角度，对系统性能分别会产生怎样不同的影响及原因。

Answer 1

锁争用

• DYNAMIC行格式：
  • 影响：相对来说，锁争用情况较为常规。InnoDB的行锁机制在DYNAMIC格式下，以行记录为单位加锁。由于数据存储方式是较为标准的，在高并发读写时，若大量事务同时操作相邻行记录，可能产生一定程度的锁争用，但不会因行格式本身显著增加锁争用。
  • 原因：DYNAMIC行格式下数据存储结构固定，记录之间界限清晰，锁的粒度和范围相对稳定，锁的申请和释放遵循常规的InnoDB锁机制。
• COMPRESSED行格式：
  • 影响：可能会增加锁争用。因为数据压缩后，原本逻辑上相邻的行记录可能在物理存储上更加紧凑，不同事务对相邻记录操作时，可能因压缩后存储结构导致锁的范围扩大，增加锁争用的可能性。
  • 原因：压缩后数据存储结构改变，可能使多个逻辑行记录在物理存储上更加靠近，InnoDB在判断锁的范围时，可能需要考虑更广泛的区域，导致锁争用情况增多。

I/O开销

• DYNAMIC行格式：
  • 影响：I/O开销相对较高。由于数据未压缩，相同数据量占用的存储空间更大，在高并发读写时，需要从磁盘读取或写入的数据量较多，增加了I/O操作的频率和数据量。
  • 原因：DYNAMIC格式以非压缩形式存储数据，数据量与原始数据量基本一致，在高并发场景下频繁的读写操作会导致大量的数据在磁盘和内存间传输，增加I/O开销。
• COMPRESSED行格式：
  • 影响：I/O开销理论上相对较低。数据经过压缩，占用磁盘空间减少，在高并发读写时，从磁盘读取或写入的数据量相应减少，从而降低I/O操作的频率和数据量。
  • 原因：通过压缩算法减少了数据在磁盘上的存储体积，在高并发场景下，每次I/O操作传输的数据量降低，降低了I/O负担。

内存使用

• DYNAMIC行格式：
  • 影响：内存使用可能较大。因为数据未压缩，在内存缓冲池中缓存相同数量的行记录时，DYNAMIC格式需要更多的内存空间来存储这些数据。
  • 原因：非压缩的数据存储方式使得数据在内存中的占用空间与磁盘存储时基本相同，高并发场景下为了提高读写性能，缓冲池需要缓存更多数据，从而占用更多内存。
• COMPRESSED行格式：
  • 影响：内存使用相对较小。压缩后的数据在内存中占用空间也相应减少，在内存缓冲池中可以缓存更多的行记录。
  • 原因：数据经过压缩后体积变小，在内存中存储相同数量的行记录时，COMPRESSED格式所需的内存空间比DYNAMIC格式少，能在相同内存空间内缓存更多数据。