MySQL8.0: Serialized Dictionary Information(SDI) 浅析
SDI是Serialized Dictionary Information的缩写，是MySQL8.0重新设计数据词典后引入的新产物。我们知道MySQL8.0开始已经统一使用InnoDB存储引擎来存储表的元数据信息，但对于非InnoDB引擎，MySQL提供了另外一中可读的文件格式来描述表的元数据信息，在磁盘上以 $tbname.sdi的命名存储在数据库目录下。
你可以基于sdi文件来对非事务引擎表进行导出，导入操作，具体参阅官方文档
而对于InnoDB表没有创建sdi文件，而是将sdi信息冗余存储到表空间中（临时表空间和undo表空间除外）。
既然已经有了新的数据词典系统，为什么还需要冗余的sdi信息呢，这主要从几个方面考虑：
- 当数据词典损坏时，实例可能拒绝启动，在这种情况下我们可以通过冗余的sdi信息，将数据拷贝到另外一个实例上，并进行数据重建
- 可以离线的查看表的定义
- 可以基于此实现简单的数据转储
- MySQL Cluster/Ndb也可能依赖ＳＤＩ信息进行元数据同步
官方提供了一个工具叫做ibd2sdi，在安装目录下可以找到，可以离线的将ibd文件中的冗余存储的sdi信息提取出来，并以json的格式输出到终端。
ibd2sdi工具的使用文档
相关worklog: WL#7069
下面简单的试玩下：
root@test 02:59:12>create table t1 (a int primary key, b char(10));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)通过ibd2sdi查看ibd文件
$bin/ibd2sdi data/test/t1.ibd
// 默认情况下打印所有信息
// 包含所有的列，索引的各个属性
也可以查询部分信息：
$bin/ibd2sdi --skip-data data/test/t1.ibd
["ibd2sdi"
,
{
"type": 1,
"id": 701
}
,
{
"type": 2,
"id": 235
}
]
$bin/ibd2sdi --id 235 data/test/t1.ibd
["ibd2sdi"
,
{
"type": 2,
"id": 235,
"object":
{
"mysqld_version_id": 80011,
"dd_version": 80011,
"sdi_version": 1,
"dd_object_type": "Tablespace",
"dd_object": {
"name": "test/t1",
"comment": "",
"options": "",
"se_private_data": "flags=16417;id=212;server_version=80011;space_version=1;",
"engine": "InnoDB",
"files": [
{
"ordinal_position": 1,
"filename": "./test/t1.ibd",
"se_private_data": "id=212;"
}
]
}
}
}
]当然还有很多其他的选项(ib2sdi --help)，感兴趣的可以自行把玩。
首先ibd文件的第一个page中标记了是否存在sdi信息:FSP_FLAGS_POS_SDI，如果是从老版本(例如5.7)
物理恢复过来的数据，该标记位是未设置的。
在建表时，sdi相关堆栈如下：
ha_innobase::create
|--> innobase_basic_ddl::create_impl
|--> create_table_info_t::create_table
|--> create_table_info_t::create_table_def
|--> row_create_table_for_mysql
|--> dict_build_table_def
|--> dict_build_tablespace_for_table
|--> btr_sdi_create_indexbtr_sdi_create_index:
- 从代码来看,sdi index也是按照一个普通btree的标准函数(
btr_create)来创建的，但其对应的page类型为FIL_PAGE_SDI -
内存中有一个和tablespace_id对应的dict_table_t对象，称作sdi table(
dict_sdi_get_table), 表上包含４个列：- type
- id
- compressed_len
- uncompressed_len
- data(blob
- sdi table的table_id从tablespace id中生成(
dict_sdi_get_table_id) - sdi table上包含一个索引，索引列为(type, id), ref:
dict_sdi_create_idx_in_mem - sdi pindex的root page no及sdi版本号被写到表空间的第一个page中(
fsp_sdi_write_root_to_page) - 另外在之前版本中ibd文件的初始化大小为４个page，而到了8.0版本变成了7个page(
FIL_IBD_FILE_INITIAL_SIZE)，包括：
0: file space header
1: insert buffer bitmap
2: inode page
3: sdi index page
4: index page
5: freshly allocated page
6: freshly allocated page在创建完table对象后，需要更新全局数据词典(create_table_info_t::create_table_update_global_dd)
写入tablespace信息到sdi中
innobase_basic_ddl::create_impl
|--> create_table_info_t::create_table_update_global_dd
|--> dd_create_implicit_tablespace
|--> create_dd_tablespace
|--> dd::cache::Dictionary_client::store
|--> dd::cache::Storage_adapter::store
|--> dd::sdi::store
|--> dd::sdi_tablespace::store_tsp_sdi
|--> dict_sdi_setid=220
写入table信息到sdi中，包含了完整表的定义，每个列的属性信息等
ha_create_table
|-->dd::cache::Dictionary_client::update
|-->dd::cache::Storage_adapter::store
|-->dd::sdi::store
|-->dd::(anonymous namespace)::with_schema operator()
|--> dd::sdi_tablespace::store_tbl_sdi
|--> apply_to_tablespaces //sdi_tablespace.cc:140
|--> ...
|--> dict_sdi_set - Server层提供的sdi接口：
[$/MySQL_8.0/sql/dd/impl]
$ls * | grep sdi
sdi_api.cc
sdi.cc
sdi_file.cc
sdi.h
sdi_impl.h
sdi_tablespace.cc
sdi_tablespace.h
sdi_utils.h- 构建sdi序列化词典信息的入口函数:
dd::serialize, 这里会产生一个字符串，存储sdi信息 - 调用innodb接口函数dict_sdi_set，将数据插入到其sdi index中，接口使用innodb api/api0api.cc（之前只由memcached使用）
- 实际存储的数据是经过压缩的，压缩算法为zlib(
Sdi_Compressor) - 向ibd中写入记录(
ib_sdi_set)，如果存在duplicate key，则更新记录 - 之前介绍过sdi index中存在lob字段，其外部存储页的类型为FIL_PAGE_SDI_BLOB或者FIL_PAGE_SDI_ZBLOB
- 当使用general tablespace时，sdi index中会存储多条数据