【MySQL】存储引擎（三）：InnoDB 磁盘结构

青旅半醒 2022-11-20 12:55 215阅读 0赞

MySQL的存储结构分为5级：表空间、段、簇、页、行。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

### 1.表空间 TableSpace ###

表空间可以看做是 InnoDB 存储引擎逻辑结构的最高层，所有的数据都存放在表空间中。分为：系统表空间、独占表空间、通用表空间、临时表空间、Undo表空间。

> 由于篇幅原因，把对这几个表空间的介绍放到[下一篇文章][Link 1]…

### 2.段 Segment ###

表空间是由各个段组成的，常见的段有数据段、索引段、回滚段等，段是一个逻辑的概念。一个ibd文件（独立表空间文件）里面会由很多个段组成。

创建一个索引会创建两个段，一个是索引段：leaf node segment，一个是数据段：non-leafnodesegment。索引段管理非叶子节点的数据。数据段管理叶子节点的数据。也就是说，一个表的段数，就是索引的个数乘以2。

### 3.簇 Extent ###

一个段（Segment）又由很多的簇（也可以叫区）组成，每个区的大小是1MB（64个连续的页）。每一个段至少会有一个簇，一个段所管理的空间大小是无限的，可以一直扩展下去，但是扩展的最小单位就是簇。

### 4.页 Page（重点） ###

为了高效管理物理空间，对簇进一步细分，就得到了页。簇是由连续的页（Page）组成的空间，一个簇中有64个连续的页。 （1MB／16KB=64）。这些页面在物理上和逻辑上都是连续的。

跟大多数数据库一样，InnoDB也有页的概念（也可以称为块），每个页默认16KB。页是InnoDB存储引擎磁盘管理的最小单位，通过innodb\_page\_size设置。一个表空间最多拥有2^32个页，默认情况下一个页的大小为16KB，也就是说一个  
表空间最多存储64TB的数据。

注意，文件系统中，也有页的概念。操作系统和内存打交道，最小的单位是页Page。文件系统的内存页通常是4K。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_page_size';

![在这里插入图片描述][20201028220735678.png_pic_center]

假设一行数据大小是1K，那么一个数据页可以放16行这样的数据。下面的示例就用每页放3行数据：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

由于索引属于二叉查找树，所以索引字段是有序的。往表中插入数据时

*  如果一个页面已经写完，产生一个新的叶页面（如果一个簇的所有的页面都被用完，会从当前页面所在段新分配一个簇）
 *  如果数据不是连续的，往已经写满的页中插入数据，会导致叶页面分裂

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

### 5.行 Row ###

InnoDB 存储引擎是面向行的（row-oriented），也就是说数据的存放按行进行存放。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>文件格式</th> 
   <th>行格式</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Antelope（Innodb-base）</td> 
   <td>ROW_FORMAT=COMPACT<br>ROW_FORMAT=REDUNDANT</td> 
   <td>Compact 和 redumdant 的区别在就是在于首部的存 存内容区别。 compact的存储格式为首部为一个非NULL的变长字段长度列表<br>redundant 的存储格式为首部是一个字段长度偏移 列表（每个字段占用的字节长度及其相应的位移）。<br>在 Antelope 中对于变长字段，低于 768 字节的，不 会进行 overflowpage 存储，某些情况下会减少结果集 IO.</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Barracuda（Innodb-plugin)</td> 
   <td>ROW_FORMAT=DYNAMIC<br>ROW_FORMAT=COMPRESSED</td> 
   <td>这两者主要是功能上的区别功能上的。 另外在行里的变长字段和 Antelope 的区别是只存 20 个字节， 其它的 overflowpage 存储。<br>另外这两都需要开启 innodb_file_per_table=1</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

innodb\_file\_format 在配置文件中指定；

show variables like "%innodb_file_format%"; 
    SET GLOBAL innodb_file_format=Barracuda;

![在这里插入图片描述][20201028220858266.png_pic_center]

row\_format则在创建数据表时指定

CREATE TABLE tf1 
    (c1 INT PRIMARY KEY) 
    ROW_FORMAT=COMPRESSED 
    KEY_BLOCK_SIZE=8;

查看行格式（注：需要在命令行操作）：

SHOW TABLE STATUS LIKE 'tf1'\G;

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzkzNTkyNw_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/4eb8c8f6db1a4c08a600a940e91af502.png
[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_43935927/article/details/113983374
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