一、查询过程：

    1、区别：

        1）对于普通索引来说，查找到满足条件的第一个记录后，需要查找下一个记录，直到碰到第一个不满足条件的记录。
        2）对于唯一索引来说，由于索引定义了唯一性，查找到第一个满足条件的记录后，就会停止继续检索。

    2、两者的性能差距：微乎其微。因为InnoDB的数据是按数据页为单位来读写的。也就是说，当需要读一条记录的时候，并不是将这个记录本身从磁盘读出来，而是以页为单位，将其整体读入内存。在InnoDB中，每个数据页的大小默认是16KB。因为引擎是按页读写的，所以说，当找到某条记录的时候，它所在的数据页就都在内存里了。那么，对于普通索引来说，要多做的那一次“查找和判断下一条记录”的操作，就只需要一次指针寻找和一次计算。当然，如果这个记录刚好是这个数据页的最后一个记录，那么要取下一个记录，必须读取下一个数据页，这个操作会稍微复杂一些。但是，我们之前计算过，对于整型字段，一个数据页可以放近千个key，因此出现这种情况的概率会很低。所以，我们计算平均性能差异时，仍可以认为这个操作成本对于现在的CPU来说可以忽略不计。

二、更新过程：

 1、change buffer存在的原因：当需要更新一个数据页时，如果数据页在内存中就直接更新，而如果这个数据页还没有在内存中的话，在不影响数据一致性的前提下，InnoDB会将这些更新操作缓存在change buffer中，这样就不需要从磁盘中读入这个数据页了。在下次查询需要访问这个数据页的时候，将数据页读入内存，然后执行change buffer中与这个页有关的操作。通过这种方式就能保证这个数据逻辑的正确性。

2、change buffer存在的意义：它是可以持久化的数据。也就是说，change buffer在内存中有拷贝，也会被写入到磁盘上。将change buffer中的操作应用到原数据页，得到最新结果的过程称为merge。除了访问这个数据页会触发merge外，系统有后台线程会定期merge。在数据库正常关闭（shutdown）的过程中，也会执行merge操作。显然，如果能够将更新操作先记录在change buffer，减少读磁盘，语句的执行速度会得到明显的提升。而且，数据读入内存是需要占用buffer pool的，所以这种方式还能够避免占用内存，提高内存利用率。

3、使用change buffer的条件：

            1）、对于唯一索引来说，所有的更新操作都要先判断这个操作是否违反唯一性约束。比如，要插入(4,400)这个记录，就要先判断现在表中是否已经存在k=4的记录，而这必须要将数据页读入内存才能判断。如果都已经读入到内存了，那直接更新内存会更快，就没必要使用change buffer了。因此，唯一索引的更新就不能使用change buffer，实际上也只有普通索引可以使用。
            2）、change buffer用的是buffer pool里的内存，因此不能无限增大。change buffer的大小，可以通过参数innodb_change_buffer_max_size来动态设置。这个参数设置为50的时候，表示change buffer的大小最多只能占用buffer pool的50%。

4、如果要在这张表中插入一个新记录(4,400)，InnoDB的处理流程：

        1）、第一种情况是，这个记录要更新的目标页在内存中。这时，InnoDB的处理流程如下：
                a、对于唯一索引来说，找到3和5之间的位置，判断到没有冲突，插入这个值，语句执行结束；
                b、对于普通索引来说，找到3和5之间的位置，插入这个值，语句执行结束。
                所以，这种情况下的性能差别微乎其微，只是多了一个判断。

       2）、第二种情况是，这个记录要更新的目标页不在内存中。这时，InnoDB的处理流程如下：
                a、对于唯一索引来说，需要将数据页读入内存，判断到没有冲突，插入这个值，语句执行结束；
                b、对于普通索引来说，则是将更新记录在change buffer，语句执行就结束了。
                将数据从磁盘读入内存涉及随机IO的访问，是数据库里面成本最高的操作之一。change buffer因为减少了随机磁盘访问，所以对更新性能的提升是会很明显的。

 5、change buffer的使用场景：

            A、对于写多读少的业务来说，页面在写完以后马上被访问到的概率比较小，此时change buffer的使用效果最好。这种业务模型常见的就是账单类、日志类的系统。因为merge的时候是真正进行数据更新的时刻，而change buffer的主要目的就是将记录的变更动作缓存下来，所以在一个数据页做merge之前，change buffer记录的变更越多（也就是这个页面上要更新的次数越多），收益就越大。

            B、假设一个业务的更新模式是写入之后马上会做查询，那么即使满足了条件，将更新先记录在change buffer，但之后由于马上要访问这个数据页，会立即触发merge过程。这样随机访问IO的次数不会减少，反而增加了change buffer的维护代价。所以，对于这种业务模式来说，change buffer反而起到了副作用。

6、索引的选择：

        这两类索引在查询能力上是没差别的，主要考虑的是对更新性能的影响。所以，建议尽量选择普通索引。如果所有的更新后面，都马上伴随着对这个记录的查询，那么应该关闭change buffer。而在其他情况下，change buffer都能提升更新性能。在实际使用中，可以发现，普通索引和change buffer的配合使用，对于数据量大的表的更新优化是很明显的。特别地，在使用机械硬盘时，change buffer这个机制的收效是非常显著的。所以，当你有一个类似“历史数据”的库，并且出于成本考虑用的是机械硬盘时，那你应该特别关注这些表里的索引，尽量使用普通索引，然后把change buffer 尽量开大，以确保这个“历史数据”表的数据写入速度。

三、change buffer 和 redo log的区别：

1、change buffer中记录的是“将要做什么改动”，而redo log中记录的是“已经做了什么改动”。
2、简单地对比这两个机制在提升更新性能上的收益，redo log 主要节省的是随机写磁盘的IO消耗（转成顺序写），而change buffer主要节省的则是随机读磁盘的IO消耗。

四、merge的执行流程：

1、从磁盘读入数据页到内存（老版本的数据页）；
2、从change buffer里找出这个数据页的change buffer 记录(可能有多个），依次应用，得到新版数据页；
3、写redo log。这个redo log包含了数据的变更和change buffer的变更。

五、如果某次写入使用了change buffer机制，之后主机异常重启，是否会丢失change buffer和数据？

        不会丢失。虽然是只更新内存，但是在事务提交的时候，我们把change buffer的操作也记录到redo log里了，所以崩溃恢复的时候，change buffer也能找回来。