MySQL进阶：INFORMATION_SCHEMA 简介

在使用命令行连接 MySQL 的时候，我们在执行 SHOW DATABASES 命令时，会发现除了自己拥有权限的数据库之外，还有另外一个名为 INFORMATION_SCHEMA 的表，这个表示用来做什么用的呢？

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在 MySQL 中， INFORMATION_SCHEMA 是用来访问数据库的元数据（比如数据库，表的名称，列的数据类型或者访问权限等）的，在每个 MySQL 的实例中，INFORMATION_SCHEMA 保存了它维护的所有数据库的信息，这个库中包含了很多只读的表（它们实际上是一些视图，因此并没有与之关联的文件，你可以无法为他们创建触发器），用于满足对 MySQL 服务本身的不同查询需求。

你可以通过 USE 语句选择使用 INFORMATION_SCHEMA 作为默认的数据库，但是只能对其执行读取操作，无法执行 INSERT，UPDATE 和 DELETE 操作。

比如，下面的的 SQL 可以查询出数据库 wizard 中所有的表以及数据类型，存储引擎。

mysql> SELECT table_name, table_type, engine
    -> FROM information_schema.tables
    -> WHERE table_schema = 'wizard'
    -> ORDER BY table_name;
+----------------------+------------+---------+
| table_name           | table_type | engine  |
+----------------------+------------+---------+
| migrations           | BASE TABLE | InnoDB  |
| notifications        | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_attachments       | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_categories        | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_comments          | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_groups            | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_operation_logs    | BASE TABLE | ARCHIVE |
| wz_pages             | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_page_histories    | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_page_share        | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_page_tag          | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_password_resets   | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_projects          | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_project_catalogs  | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_project_group_ref | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_project_stars     | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_tags              | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_templates         | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_users             | BASE TABLE | InnoDB  |
| wz_user_group_ref    | BASE TABLE | InnoDB  |
+----------------------+------------+---------+
20 rows in set (0.00 sec)

在 MySQL 中，每个用户都有对 INFORMATION_SCHEMA 的访问权限，但是只能看到表中他们有权限的对象的信息，也有点些场景下用户如果没有权限，看到的是 NULL。对于 InnoDB 表来说，必须拥有 PROCESS 权限才能查看。

由于使用 INFORMATION_SCHEMA 查询可能会从多个数据库检索信息，所以查询可能会比较耗时，对性能产生一定的影响。在执行之前，可以使用 EXPLAIN 命令检查一下查询的效率，关于如何优化 INFORMATION_SCHEMA 查询效率，参考 Optimizing INFORMATION_SCHEMA Queries。

不同表的用途

在不同版本的 MySQL/MariaDB 中， INFORMATION_SCHEMA 中的表并不完全一样，但是大部分都是一致的，下面是 MariaDB 10.3 中包含的表，我对它们一一做了注释

表名	用途
ALL_PLUGINS	服务器所有插件的信息，无论是否已经安装
PLUGINS	服务器安装的插件信息
APPLICABLE_ROLES	当前用户可以使用的角色信息
CHARACTER_SETS	可用的字符集信息
CHECK_CONSTRAINTS	表上定义的 CHECK 约束信息
COLLATIONS	字符集排序规则信息
COLLATION_CHARACTER_SET_APPLICABILITY	字符集和排序规则的对应关系
COLUMNS	表中的列信息
COLUMN_PRIVILEGES	列的权限信息，数据来源于 mysql.columns_priv 系统表
ENABLED_ROLES	当前会话的角色信息
ENGINES	存储引擎的信息，可以用于检查引擎是否支持
EVENTS	关于事件管理器的事件信息
FILES	表空间数据存储文件的信息
GLOBAL_STATUS	所有的状态变量值，对应命令 SHOW GLOBAL STATUS
GLOBAL_VARIABLES	所有的系统变量值，对应命令 SHOW GLOBAL VARIABLES
SESSION_STATUS	所有的会话的状态变量值，对应命令 SHOW SESSION STATUS
SESSION_VARIABLES	所有的会话变量，对应命令 SHOW SESSION VARIABLES
KEY_CACHES	关于 Segmented Key Cache 的统计信息
KEY_COLUMN_USAGE	描述了索引列有哪些约束
PARAMETERS	存储过程参数，返回值信息
PARTITIONS	表分区信息，没一行对应了一个独立的分区或者分区表的子分区
PROCESSLIST	提供了哪些线程正在运行的信息
PROFILING	提供了语句剖析信息，它的内容对应了 SHOW PROFILE 和 SHOW PROFILES 语句的信息
REFERENTIAL_CONSTRAINTS	外键信息
ROUTINES	存储过程信息
SCHEMATA	数据库的信息
SCHEMA_PRIVILEGES	数据库权限信息，数据来源于 mysql.db 系统表
STATISTICS	表索引信息
SYSTEM_VARIABLES	所有系统变量当前的值和各种元数据
TABLES	表的信息
TABLESPACES	MySQL 集群的表空间信息
TABLE_CONSTRAINTS	描述了哪个表有约束
TABLE_PRIVILEGES	表权限信息，数据来源于 mysql.table_priv 系统表
TRIGGERS	关于触发器的信息，必须有表的 TRIGGER 权限才能查看
USER_PRIVILEGES	全局权限信息，数据来源于 mysql.user 系统表
VIEWS	数据库视图信息
GEOMETRY_COLUMNS	表中存储空间数据的列的信息
SPATIAL_REF_SYS	存储了数据库中使用的每个空间参考系统的信息
CLIENT_STATISTICS	客户端连接的统计信息，作为 用户统计 特性的一部分，默认不开启
USER_STATISTICS	用户活动的统计信息，作为 用户统计 特性的一部分，默认不开启
INDEX_STATISTICS	索引使用统计，用于定位未使用的索引以及生成删除命令，作为 用户统计 特性的一部分，默认不开启
TABLE_STATISTICS	表使用的统计信息，作为 用户统计 特性的一部分，默认不开启

在所有的存储引擎中，我们最常用的就是 InnoDB 存储引擎了，下面是 InnoDB 相关的表

表名	用途
INNODB_SYS_DATAFILES	数据文件存储路径信息
INNODB_SYS_TABLESTATS	状态信息，可以用于开发性能相关的扩展或者高级的性能监控
INNODB_SYS_FIELDS	索引的字段信息
INNODB_SYS_COLUMNS	字段信息
INNODB_SYS_FOREIGN_COLS	外键列的信息
INNODB_SYS_FOREIGN	外键信息
INNODB_SYS_TABLES	表信息
INNODB_SYS_TABLESPACES	表空间信息
INNODB_SYS_INDEXES	索引信息
INNODB_SYS_VIRTUAL	虚拟列的元信息
INNODB_SYS_SEMAPHORE_WAITS	当前的信号量等待信息
INNODB_TABLESPACES_SCRUBBING	关于 数据清理 的信息
INNODB_CMPMEM	缓冲池中压缩页的信息，可用于度量表压缩效率
INNODB_CMPMEM_RESET	同 INNODB_CMPEM，但是每次查询这个表会清空 RELOCATION_TIME 字段的值
INNODB_CMP_PER_INDEX	包含了以独立的索引分组的与压缩操作相关的状态信息
INNODB_CMP_PER_INDEX_RESET	同 INNODB_CMP_PER_INDEX， 但是每次查询之后都会清空数据
INNODB_CMP	包含了与压缩操作相关的状态信息
INNODB_CMP_RESET	同 INNODB_CMP，但是每次查询之后会清空数据
INNODB_LOCK_WAITS	阻塞的事务信息
INNODB_TABLESPACES_ENCRYPTION	加密的表空间信息
INNODB_BUFFER_PAGE_LRU	有关缓冲池中页的信息，以及出于清除目的如何对页进行排序
INNODB_BUFFER_PAGE	缓冲池中页的信息
INNODB_BUFFER_POOL_STATS	缓冲池中页的信息，与 SHOW ENGINE INNODB STATUS 语句返回的内容类似
INNODB_FT_INDEX_TABLE	全文索引信息
INNODB_FT_DELETED	包含了从全文索引中已经删除的行，这些信息用于过滤查询请求的结果，解决每次删除一行时昂贵的重新组织索引操作
INNODB_FT_INDEX_CACHE	最近插入到全文索引的行信息，为了避免每次改变都去重新组织索引，新的变更只在 OPTIMIZE TABLE 命令运行之后才会合并到全文索引
INNODB_FT_BEING_DELETED	当 OPTIMIZE TABLE 正在执行中，此时发生了与 INNODB_FT_DELETED 有关的文档
INNODB_FT_DEFAULT_STOPWORD	包含了用于创建全文索引的停止词列表
INNODB_FT_CONFIG	全文索引的元数据
INNODB_TRX	所有当前正在执行的事务的信息
INNODB_LOCKS	包含了事务请求但是未获得的锁或者阻塞其它事务的锁的信息
INNODB_METRICS	一些有用的性能指标
INNODB_MUTEXES	监控互斥锁和读写锁

总结

本文只是对 INFORMATION_SCHEMA 数据库是什么，都有哪些表以及它们的用途做了个简要的概述，在了解这个数据库的基础之后，我们在下篇文章中将会详细介绍 事务，锁相关表以及如何排查死锁问题，敬请关注。

本文将会持续修正和更新，最新内容请参考我的 GITHUB 上的 程序猿成长计划 项目，欢迎 Star，更多精彩内容请 follow me。

参考文档

• Mariadb Knowledge Base: Information Schema Tables
• MySQL 8.0 Reference Manual: INFORMATION_SCHEMA Tables