MySQL相关（番外篇）- innodb 逻辑存储结构
前言
前面已经写了有两篇章长度的文章，第三篇我一直在寻思着要写什么（其实并没有），按照脑图来的话，这篇文章我们该来讲讲关于索引的知识了，这可是 MySQL 性能优化很关键的知识点，千万千万不要错过，不过我这里会相对比较深入地探究，相信大家读完之后多少会有点收获。
先送上两张飞机票还没读过前面文章的伙伴可以先前往阅读，由浅入深：
MySQL相关（一）- 一条查询语句是如何执行的
MySQL相关（二）- 一条更新语句是如何执行的
由于索引的知识点比较多，官网的内容也很多，如果大家想详细了解可以到官网，想先通读了解的话可以先看看我对索引的总结，这一章节分为三部分来讲：
- innodb 逻辑存储结构需要了解，作为番外篇
MySQL相关（番外篇）- innodb 逻辑存储结构； - 索引的数据结构也作为另外的篇章，通过对查询算法的数据模型进行演算分析
MySQL相关（三）- 索引数据模型推演及 B+Tree 的详细介绍； - 对索引的使用及优化规则也会作为单独的篇章
MySQL相关（四）- 性能优化关键点索引
前面提到的脑图如下，想要完整高清图片可以到微信我的公众号下【6曦轩】下回复 MySQL 脑图获取：
正文
innodb 逻辑存储结构
https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-disk-management.html https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-file-space.html
MySQL 的存储结构分为 5 级：表空间、段、簇、页、行。
表空间 Table Space
上一篇文章讲磁盘结构的时候提到过，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。
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-leaf node segment。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。
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。
页 page
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。
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_page_size';
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。
举例：一个页放 3 行数据。
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：
行 Row（仅供了解）
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。
https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-row-format.html
Antelope[ˈæntɪləʊp]（羚羊）是 InnoDB 内置的文件格式，有两种行格式：
REDUNDANT[rɪˈdʌndənt] Row Format
COMPACT Row Format（5.6 默认）
Barracuda[ˌbærəˈkjuːdə]（梭子鱼）是 InnoDB Plugin 支持的文件格式，新增了 两种行格式：
DYNAMIC Row Format（5.7 默认） COMPRESSED Row Format
| 文件格式 | 行格式 | 描述 |
|---|---|---|
| Antelope （Innodb-base） | ROW_FORMAT=COMPACT ROW_FORMAT=REDUNDANT | 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 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）。 在 Antelope 中对于变长字段，低于 768 字节的，不 会进行 overflow page 存储，某些情况下会减少结果 集 IO. |
| Barracuda (innodb-plugin) | ROW_FORMAT=DYNAMIC ROW_FORMAT=COMPRESSED | 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 overflow page 存储。 另外这两都需要开启 innodb_file_per_table=1 |
innodb_file_format 在配置文件中指定；row_format 则在创建数据表时指定。
show variables like "%innodb_file_format%"; SET GLOBAL innodb_file_format=Barracuda;
在创建表的时候可以指定行格式。
CREATE TABLE tf1 (c1 INT PRIMARY KEY) ROW_FORMAT=COMPRESSED KEY_BLOCK_SIZE=8;
查看行格式：
SHOW TABLE STATUS LIKE 'student' \G;
这一块的内容主要是让大家了解页 page 的概念。 接下来我们可以到MySQL相关（三）- 索引数据模型推演及 B+Tree 的详细介绍查看关于索引数据结构的演算。
By the way
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