MySQL系列（9）--InnoDB数据存储结构

MySQL InnoDB存储结构

MySQL数据结构由日志文件，数据文件，用户表空间，系统表空间等组成。有的相互依赖，有的批次独立。有些问价是必须的，有些则可有可无。本文讲解MySQL InnoDB的表空间文件管理

表空间文件组成结构

新建数据库的时候，InnoDB会生成一个ibdata1的表空间。默认这个文件会存储所有的表数据以及sys_table,sys_columus等系统表的数据。通过设置innodb_file_per_table参数后，可以让每个表都有独立的表空间。用来存储索引，插入缓冲等信息。其余信息保存在默认表空间中。

InnoDB存储引擎的逻辑存储结构和Oracle大致相同，所有数据都被逻辑地存放在一个空间中，我们称之为表空间（tablespace）。表空间又由段（segment）、区（extent）、页（page）组成。页在一些文档中有时也称为块（block），1 extent = 64 pages,InnoDB存储引擎的逻辑存储结构大致如图所示。

表空间（Tablespace）

表空间是一个表的数据的结合，启用了innodb_file_per_table的参数选项，则每张表的表空间内存放的只是数据、索引和插入缓冲，其他类的数据，如撤销（Undo）信息、系统事务信息、二次写缓冲（double write buffer）等还是存放在原来的共享表空间内

段（segment）

常见的段有数据段、索引段、回滚段等。InnoDB存储引擎对于段的管理是由引擎本身完成。不需要手动设置
并不是每个对象都有段。因此更准确地说，表空间是由分散的页和段组成

区（extent）

区是由64个连续的页组成的，每个页大小为16KB，即每个区的大小为1MB。对于大的数据段，InnoDB存储引擎最多每次可以申请4个区，以此来保证数据的顺序性能。

页（page）

同大多数数据库一样，InnoDB有页（page）的概念（也可以称为块），页是InnoDB磁盘管理的最小单位。与Oracle类似的是，Microsoft SQL Server数据库默认每页大小为8KB，不同于InnoDB页的大小（16KB），且不可以更改（也许通过更改源码可以）。

常见的页类型有：

数据页（B-tree Node）。
Undo页（Undo Log Page）。
系统页（System Page）。
事务数据页（Transaction system Page）。
插入缓冲位图页（Insert Buffer Bitmap）。
插入缓冲空闲列表页（Insert Buffer Free List）。
未压缩的二进制大对象页（Uncompressed BLOB Page）。
压缩的二进制大对象页（Compressed BLOB Page）。

行

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。每个页存放的行记录也是有硬性定义的，最多允许存放16KB/2～200行的记录，即7992行记录。这里提到面向行（row-oriented）的数据库，那么也就是说，还存在有面向列（column-orientied）的数据库。MySQL infobright储存引擎就是按列来存放数据的，这对于数据仓库下的分析类SQL语句的执行以及数据压缩很有好处。类似的数据库还有Sybase IQ、Google Big Table。面向列的数据库是当前数据库发展的一个方向。

物理存储结构

从物理意义上来看，InnoDB表由共享表空间、日志文件组（更准确地说，应该是Redo文件组）、表结构定义文件组成。若将innodb_file_per_table设置为on，则每个表将独立地产生一个表空间文件，以ibd结尾，数据、索引、表的内部数据字典信息都将保存在这个单独的表空间文件中。表结构定义文件以frm结尾，这个是与存储引擎无关的，任何存储引擎的表结构定义文件都一样，为.frm文件。