原理描述
Binlog优化主要从Binlog预分配、Binlog拆锁优化和Binlog writeset_history数据结构优化三个部分进行优化来提高系统性能。
Binlog预分配
事务组提交时，leader线程在FLUSH阶段调用write函数对binlog进行提交，然后再在SYNC阶段调用fdatasync函数强制把binlog刷到硬盘。Binlog日志文件的动态增长会带来额外的元数据开销（如Binlog文件元数据的更新等）。通过在Binlog文件创建时将其大小预分配为max_binlog_size（最大文件大小），可避免写入过程中因文件动态增长所引入的元数据操作，从而降低I/O开销并提高系统性能。
Binlog拆锁优化
在事务组提交过程中，处于FLUSH/SYNC/COMMIT阶段的所有follower会共享同一把锁和条件变量（m_lock_done, m_cond_done）。当处于COMMIT阶段的leader线程提交事务成功时，leader线程会调用pthread_cond_broadcast将处于FLUSH/SYNC/COMMIT阶段的所有follower都唤醒，对于FLUSH和SYNC阶段的follower会重新调用pthread_cond_wait陷入等待。过多的误唤醒会增加pthread_cond_wait/pthread_cond_broadcast函数的系统调用开销，加剧锁的冲突。针对该热点，通过锁拆分，让处于不同阶段的follower等待不同的锁，降低不同组之间误唤醒的可能。
Binlog writeset_history数据结构优化
事务组提交时在FLUSH阶段的leader线程会调用Writeset_trx_dependency_tracker::get_dependency获取事务的依赖关系，其中不同事务的sequence_number信息保存在m_writeset_history变量中，此变量使用的数据结构为std::map。std::map使用红黑树的形式存储元素，其插入和查找的时间复杂度为O(log N)，因此可以使用hash map数据结构进行替换，将插入和查找的时间复杂度降为O(1)，以提高效率。