MySQL高级开发（二）--物理结构介绍

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-05-31 01:42 127阅读 0赞

# MySQL高级开发（二）–物理结构介绍 #

标签（空格分隔）： MySQL

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*  MySQL高级开发二物理结构介绍
    
     *  结构总览
     *  data目录
        
         *  数据库存储目录
            
             *  系统数据库
             *  用户数据库
         *  ibdata共享表空间
         *  基于ib\_logfileN的重做日志
     *  logs目录
        
         *  基于mysql-binn的二进制日志
         *  undo表空间
         *  errorlog
         *  slowlog

## 结构总览 ##

本文，我通过Windows下的MySQL免安装版本的目录结构进行总结。如下图为免安装版本的目录结构：  
![此处输入图片的描述][SouthEast]

> 1.  bin  
>     bin目录包含的是MySQL的所有可执行文件
> 2.  data【重点】  
>     data目录包含mysql的系统数据库和用户数据库和一些日志文件，*后面做详细讲解*
> 3.  docs  
>     docs目录存储的是一些描述文档信息
> 4.  include  
>     include目录存放的是一些源码文件
> 5.  lib  
>     lib存储的是第三方类库
> 6.  logs【重点】  
>     日志存放目录
> 7.  share  
>     存储一些源码文件

在上述的简略说明中，data和logs目录在实际开发应用中比较常见，作为重点讲解。

## data目录 ##

### 数据库存储目录 ###

![此处输入图片的描述][SouthEast 1]  
从目录结构中可以得知，系统数据库和用户自定义的数据库存储在同一个路径下。展开之后，每个数据库为一个文件夹，文件夹下面根据存储引擎的不同，是对应的每个数据库自己的对象。

#### 系统数据库 ####

在MySQL5.7.18中，系统数据库包括：information\_schema，mysql,sys,performanace\_schema  
1.information\_schema库，提供了数据库的源数据信息，是数据库的数据，比如数据库的名字，数据库中的表名，字段名，字段类型等。可以说是数据库的数据字典信息。  
这个库中的信息并非物理地保存在表中，而是动态地去读取其他文件得到的。  
2.performanace\_schema库，数据库性能相关的信息的数据，记录的是数据库服务器的性能参数。  
2.1 保留进程等待信息，包含锁，互斥变量，文件信息等  
2.2 保存历史事件汇总信息，为MySQL服务器性能评估提供参考信息  
2.3 配置型选项，来决定是否记录一些与性能相关的信息，比如profile信息，  
3.sys库，可以根据sys库中的数据快速了解系统的运行信息，方便地查询出来数据库的信息，在性能瓶颈，自动化运维等方面都有很大的帮助  
sys库中的信息是通过视图的方式，将information\_schema和performance\_schema库中的数据结合起来，可以得到更加直观和容易理解的信息  
4.mysql库，存储了系统的用户权限信息及帮助信息，新建的用户，用户的权限信息都存储在MySQL库。比如在修改MySQL的root密码的时候，都要先use mysql这个系统库，然后再执行用户，授权等操作。

#### 用户数据库 ####

用户自定义数据库实际上是一个目录，目录中保存了数据库中的表以及数据信息，，如下截图是一个典型的数据库目录下的文件信息。  
　　对于innodb引擎的表，一个表分别对应两个文件，一个是*.frm，存储的是表结构信息，一个是*.ibd，存储的是表中的数据，从大小也可以看出来*.ibd较大而*.frm较小。  
　　另外一个文件是db.opt，保存的是数据库的配置信息，比如编码信息等。  
　　对于innodb表，如果是独立的表空间的话，数据库中的表结构以及数据都存储在数据库的路径下（而不是在共享表空间中ibdata1文件中）  
　　但是数据中的其他对象，包括undo信息，也即数据被修改之后，事务提交之间的版本信息，仍然存储在共享表空间的ibdata1文件中

tb\_card对应的数据库物理文件  
　 ![此处输入图片的描述][SouthEast 2]

### ibdata共享表空间 ###

对于innodb，innodb\_file\_per\_table选项决定了是否启动独立表空间，MySQL5.7中是默认启动的，也就是说MySQL的用户数据库将使用独立表空间来存储数据。  
![此处输入图片的描述][SouthEast 3]

### 基于ib\_logfileN的重做日志 ###

redo日志默认情况下有两个文件，也即：ib\_logfile0和ib\_logfile1，如果在数据库启动的过程中没有这两个文件，系统会默认自动生成这两个文件。  
　　默认情况下，ib\_logfile0和ib\_logfile1是两个独立的日志文件（可以配置的更多个ib\_logfile文件），但是redo日志的写入在逻辑上对于ib\_logfile0和ib\_logfile1是连续的。  
　　重做日志是MySQL事物处理的核心文件，事务处理的核心之一是一致性，也就是说要么全做，要么全不做。  
　　事物性操作都是基于一个或者多个表中部分数据的操作，为了保证一致性，在确保事物的一致性的时候，需要事物提交的时候直接或者间接写盘操作。  
　　MySQL事物操作是logwrite-ahead操作，也即先写日志（具体怎么写日志取决于innodb\_flush\_log\_at\_trx\_commit的配置），相当于间接写盘操作。  
　　目的是将对数据库具体的数据文件的分散随机写入（多个表的数据写入数据文件）转换成基于日志的顺序写入操作，而数据文件是异步写盘，  
　　如果数据文件写盘异常，可以通过redo日志来“重做”，据此来提高事物性操作的效率。  
　　redo日志空间的使用，在逻辑上相当于一个环形空间，redo日志不断向前推进写入记录，后台的定时执行的checkpoint将事务修改过尚未写盘的记录异步写入数据文件之后，日志空间可重用。  
　　![此处输入图片的描述][SouthEast 4]

## logs目录 ##

### 基于mysql-bin.n的二进制日志 ###

bin-log日志记录数据中发生的写入性操作（增删改），但不记录查询操作，语句以事件的方式保存，描述了数据的更改过程，此日志对发生灾难时数据恢复起到了极为重要的作用。

### undo表空间 ###

MySQL将undo日志记录在共享表空间中（上文提到的bdata1共享文件），如果事物成功提交，记录在共享表空间的undo日志会被后台进程做puege清理

### errorlog ###

error\_log.log，记录启动、运行或停止MySQL服务器过程，以及MySQL运行过程中一些较为严重的错误信息

### slowlog ###

MySQL服务中尚未配置慢查询日志，如果配置了MySQL的慢查询日志，MySQL会将运行过程中的慢查询日志记录到slow\_log文件中

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