插入缓冲（insert buffer）：
索引是存储在磁盘上的，所以对于索引的操作需要涉及磁盘操作。如果我们使用自增主键，那么在插入主键索引（聚簇索引）时，只需不断追加即可，不需要磁盘的随机 I/O。但是如果我们使用的是普通索引，大概率是无序的，此时就涉及到磁盘的随机 I/O，而随机I/O的性能是比较差的（Kafka 官方数据：磁盘顺序I/O的性能是磁盘随机I/O的4000~5000倍）。
因此，InnoDB 存储引擎设计了 Insert Buffer ，对于非聚集索引的插入或更新操作，不是每一次直接插入到索引页中，而是先判断插入的非聚集索引页是否在缓冲池（Buffer pool）中，若在，则直接插入；若不在，则先放入到一个 Insert Buffer 对象中，然后再以一定的频率和情况进行 Insert Buffer 和辅助索引页子节点的 merge（合并）操作，这时通常能将多个插入合并到一个操作中（因为在一个索引页中），这就大大提高了对于非聚集索引插入的性能。
插入缓冲的使用需要满足以下两个条件：1）索引是辅助索引；2）索引不是唯一的。
因为在插入缓冲时，数据库不会去查找索引页来判断插入的记录的唯一性。如果去查找肯定又会有随机读取的情况发生，从而导致 Insert Buffer 失去了意义。
二次写（double write）：
脏页刷盘风险：InnoDB 的 page size一般是16KB，操作系统写文件是以4KB作为单位，那么每写一个 InnoDB 的 page 到磁盘上，操作系统需要写4个块。于是可能出现16K的数据，写入4K 时，发生了系统断电或系统崩溃，只有一部分写是成功的，这就是 partial page write（部分页写入）问题。这时会出现数据不完整的问题。
这时是无法通过 redo log 恢复的，因为 redo log 记录的是对页的物理修改，如果页本身已经损坏，重做日志也无能为力。
doublewrite 就是用来解决该问题的。doublewrite 由两部分组成，一部分为内存中的 doublewrite buffer，其大小为2MB，另一部分是磁盘上共享表空间中连续的128个页，即2个区(extent)，大小也是2M。
为了解决 partial page write 问题，当 MySQL 将脏数据刷新到磁盘的时候，会进行以下操作：
1）先将脏数据复制到内存中的 doublewrite buffer
2）之后通过 doublewrite buffer 再分2次，每次1MB写入到共享表空间的磁盘上（顺序写，性能很高）
3）完成第二步之后，马上调用 fsync 函数，将doublewrite buffer中的脏页数据写入实际的各个表空间文件（离散写）。
如果操作系统在将页写入磁盘的过程中发生崩溃，InnoDB 再次启动后，发现了一个 page 数据已经损坏，InnoDB 存储引擎可以从共享表空间的 doublewrite 中找到该页的一个最近的副本，用于进行数据恢复了。
自适应哈希索引(adaptive hash index）：
哈希（hash）是一种非常快的查找方法，一般情况下查找的时间复杂度为 O(1)。但是由于不支持范围查询等条件的限制，InnoDB 并没有采用 hash 索引，但是如果能在一些特殊场景下使用 hash 索引，则可能是一个不错的补充，而 InnoDB 正是这么做的。
具体的，InnoDB 会监控对表上索引的查找，如果观察到某些索引被频繁访问，索引成为热数据，建立哈希索引可以带来速度的提升，则建立哈希索引，所以称之为自适应（adaptive）的。自适应哈希索引通过缓冲池的 B+ 树构造而来，因此建立的速度很快。而且不需要将整个表都建哈希索引，InnoDB 会自动根据访问的频率和模式来为某些页建立哈希索引。
预读（read ahead）：
InnoDB 在 I/O 的优化上有个比较重要的特性为预读，当 InnoDB 预计某些 page 可能很快就会需要用到时，它会异步地将这些 page 提前读取到缓冲池（buffer pool）中，这其实有点像空间局部性的概念。
空间局部性（spatial locality）：如果一个数据项被访问，那么与他地址相邻的数据项也可能很快被访问。
InnoDB使用两种预读算法来提高I/O性能：线性预读（linear read-ahead）和随机预读（randomread-ahead）。
其中，线性预读以 extent（块，1个 extent 等于64个 page）为单位，而随机预读放到以 extent 中的 page 为单位。线性预读着眼于将下一个extent 提前读取到 buffer pool 中，而随机预读着眼于将当前 extent 中的剩余的 page 提前读取到 buffer pool 中。
线性预读（Linear read-ahead）：线性预读方式有一个很重要的变量 innodb_read_ahead_threshold，可以控制 Innodb 执行预读操作的触发阈值。如果一个 extent 中的被顺序读取的 page 超过或者等于该参数变量时，Innodb将会异步的将下一个 extent 读取到 buffer pool中，innodb_read_ahead_threshold 可以设置为0-64（一个 extend 上限就是64页）的任何值，默认值为56，值越高，访问模式检查越严格。
随机预读（Random read-ahead）: 随机预读方式则是表示当同一个 extent 中的一些 page 在 buffer pool 中发现时，Innodb 会将该 extent 中的剩余 page 一并读到 buffer pool中，由于随机预读方式给 Innodb code 带来了一些不必要的复杂性，同时在性能也存在不稳定性，在5.5中已经将这种预读方式废弃。要启用此功能，请将配置变量设置 innodb_random_read_ahead 为ON。