MySQL InnoDB引擎表空间(tablespace)--探究
1.System tablespace
系统表空间是MySQL Server进行相关操作的公共表空间，其主要内容包括：
- 表数据页
- 表索引页
- 数据字典
- MVCC控制数据
- Undo space
- 回滚段
- Double write buffer
- Insert buffer
相关参数
innodb_data_file_path = /ibdata/ibdata1:10M:autoextend
innodb_file_per_table = ON本人安装的数据库表空间目录为：
root@centosnode01 ~]# find / -name 'ibdata1';
/usr/local/mysql/data/ibdata1
mysql> show variables like 'innodb_file_per_table';
+-----------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+-----------------------+-------+
| innodb_file_per_table | ON |
+-----------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> show variables like 'innodb_data_file_path';
+-----------------------+-----------------------------------+
| Variable_name | Value |
+-----------------------+-----------------------------------+
| innodb_data_file_path | ibdata1:12M;ibdata2:1G:autoextend |
+-----------------------+-----------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
现在的MySQL版本已经可以实现自动扩展表空间，其中innodb_file_per_table默认是开启的，表示为每一张新建的表创建表空间，这样可以避免ibdata1过于庞大。
数据字典
数据字典是由各种表对象的元数据信息（表结构，索引，列信息等）组成的内部表。
Double Write Buffer
InnoDB从buffer pool中取数据并写到数据文件中前的buffer区域，其也存在于tablespace中，主要是防止mysqld进程意外崩溃，导致数据丢失，一旦崩溃则可以从Double Write Buffer中恢复。
REDO logs
用于崩溃恢复，当mysqld启动时，InnoDB会根据REDO log自动恢复由不完整事务修改的数据，哪怕没有建立任何连接，mysqld崩溃前的没有更新完整的数据都会被replay，其实现基于LSN(Log Sequence Number)，数据落盘前都会先写REDO log.
2.UNDO tablespace
UNDO表空间用于存放一个或多个UNDO log文件。UNDO通过保留活动事务（MVCC）的已修改未提交数据来保证读一致性。 从此存储区域检索未修改的数据。UNDO log也称为回滚段。默认情况下，UNDO表空间是系统表空间的一部分，当然从MySQL5.6开始也允许用户自定义一个UNDO表空间，需要注意的是：
如果自定义了UNDO表空间，在系统表空间的UNDO log也就会失效
这一配置需要在MySQL初始化之前完成
可以truncate但不能drop，如果要使用truncate的话则UNDO表空间必须已经独立于系统表空间
默认大小10M
相关参数
innodb_undo_tablespace : Number of undo tablespaces, default 0 , max 95
innodb_undo_directory : Location for undo tablespace,default is data_dir with 10MB initial size.
innodb_undo_logs : Number of undo logs in a single undo tablespace, default and max value is ‘128’ [ Deprecated in 5.7.19 , innodb_rollback_segments variable will control this]
innodb_undo_log_truncate: truncate undo tablespace, Default OFF
3.Temporary tablespace
保存和检索临时表已修改未提交的数据和相关的对象，始于MySQL5.7.2，server运行时用于回滚临时表的修改。
临时表的UNDO log存在于临时表空间
server启动时，默认的临时表空间文件ibtmp1会被重新创建
优点：临时表的REDO log I/O被消除，性能得以提升
相关参数
innodb_temp_data_file_path = ibtmp1:12M:autoextend (default)
4.General tablespace
用户定义表空间，用户可以用CREATE TABLESPACE的语法来创建自定义的表空间，并在创建表的时候指定该表所属的表空间。
优点：
比innodb_file_per_table更有存储上(Memory)的优势
支持Antelope和Barracuda文件格式
支持所有行格式以及相关特性
支持在非数据目录的目录下创建
NOTE: tablespace名是大小写敏感的
5. tablespace相关设置
#DATA STORAGE
datadir=/var/lib/mysql
#InnoDB Configuration
innodb_file_per_table=1
#InnoDB Memory
innodb_buffer_pool_size = 2000M
#System Tablespace configuration
innodb_data_file_path= ibdata1:512M;ibdata2:512M:autoextend
#Redo log and buffer configuration
innodb-log-files-in-group=3
innodb_log_file_size=100M
innodb_log_buffer_size=30M
#InnoDB file formate
innodb_file_format = Barracuda
#UNDO Tablespace Configuration
innodb_undo_directory = /var/lib/mysql/
innodb_undo_tablespaces = 3
innodb_undo_logs = 128
innodb_undo_log_truncate = ON
innodb_rollback_segments = 128
#Temp Tablespace Configuration
tmpdir = /var/lib/mysql/
innodb_temp_data_file_path = ibtmp1:20M:autoextend
#tablespace 数据加密插件，在Enterprise版本中提供
#Keyring configuration
early-plugin-load=keyring_file.so
keyring_file_data=/var/lib/mysql-keyring/keyring
6. 创建普通tablespace的函数调用
直接通过CREATE TABLESPACE语法
|-mysql_parse ()
|-mysql_execture_command ()
|-Sql_cmd_create_tablespace::execute ()
|-innobase_alter_tablespace ()
|-innobase_create_tablespace ()
|-dict_build_tablespace () //创建逻辑tablespace对象
|-fil_ibd_create () //创建tablespace.ibd文件
|-fsp_header_init_fields () //将tablespace id等信息写入文件头
当然用户也可以在建表时指定（包括innodb-file-per-table=ON）
tablespace 信息在建表语句的create_info中大致的函数调用关系：
|-Sql_cmd_create_table::execute ()
|-mysql_create_table ()
|-mysql_create_table_inner ()
|-mysql_create_table_no_lock ()
|-create_table_impl ()
|-rea_create_base_table ()
|-ha_create_table ()
|-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 ()
|-fil_ibd_create ()
|-fsp_header_init_fields ()
参考1：MySQL 5.7 InnoDB Tablespace
参考2：创建表空间语法