InnoDB引擎

一、逻辑存储结构

① 表空间（ibd文件），一个mysql实例可以对应多个表空间，用于存储记录、索引等数据。

② 段，分为数据段（Leaf node segment）、索引段（Non-leaf node segment）、回滚段（Rollback segment），InnoDB是索引组织表，数据段就是B+树的叶子节点，索引段即为B+树的非叶子节点。段用来管理多个Extent（区）。

③ 区，表空间的单元结构，每个区的大小为1M。默认情况下，InnoDB存储引擎页大小为16K，即一个区中一共有64个连续的页。

④ 页，是InnoDB存储引擎磁盘管理的最小单元，每个页的大小默认为16KB。为了保证页的连续性，InnoDB存储引擎每从磁盘申请4-5个区。一页包含若干行。

⑤ 行，InnoDB存储引擎数据是按进行存放的。

二、架构 

2.1  内存结构

2.1.1  Buffer Pool

        Buffer Pool：缓冲池是主内存中的一个区域，里面可以缓存磁盘上经常操作的真实数据，在执行增删改查操作时，先操作缓冲池中的数据（若缓冲池没有数据，则从磁盘加载并缓存），然后再以一定频率刷新到磁盘，从而减少磁盘I0，加快处理速度。

2.1.2  Change Buffer

        Change Buffer:更改缓冲区（针对于非唯一二级索引页)，在执行DML语句时，如果这些数据Page没有在Buffer Pool中，不会直接操作磁盘，而会将数据变更存在更改缓冲区Change Buffer 中，在未来数据被读取时，再将数据合并恢复到Buffer Pool中，再将合并后的数据刷新到磁盘中。

Change Buffer的意义是什么?
        与聚集索引不同，二级索引通常是非唯一的，并且以相对随机的顺序插入二级索引。同样，删除和更新可能会影响索引树中不相邻的二级索引页，如果每一次都操作磁盘，会造成大量的磁盘IO。有了ChangeBuffer之后，我们可以在缓冲池中进行合并处理，减少磁盘IO。

2.1.3  Adaptive Hash Index

Adaptive Hash Index:自适应hash索引，用于优化对Buffer Pool数据的查询。InnoDB存储引擎会监控对表上各索引页的查询，如果观察到hash索引可以提升速度，则建立hash索引，称之为自适应hash索引。
自适应哈希索引，无需人工干预，是系统根据情况自动完成。参数: adaptive_hash_index
 

2.1.4  Log Buffer

Log Buffer:日志缓冲区，用来保存要写入到磁盘中的log日志数据（ redo log . undo log)，默认大小为16MB，日志缓冲区的日志会定期刷新到磁盘中。如果需要更新、插入或删除许多行的事务，增加日志缓冲区的大小可以节省磁盘l/O。
参数:
innodb_log_buffer_size:缓冲区大小
innodb_flush_log_at_trx_commit:日志刷新到磁盘时机
 

2.2  磁盘结构

2.2.1  System Tablespace

System Tablespace:系统表空间是更改缓冲区的存储区域。如果表是在系统表空间而不是每个表文件或通用表空间中创建的，它也可能包含表和索引数据。(在MySQL5.x版本中还包含InnoDB数据字典、undolog等)
参数: innodb_data_file_path
 

2.2.2  File-Per-Table Tablespaces

File-Per-Table Tablespaces:每个表的文件表空间包含单个InnoDB表的数据和索引，并存储在文件系统上的单个数据文件中。
参数: innodb_file_per_table

2.2.3  General Tablespaces

General Tablespaces:通用表空间，需要通过CREATE TABLESPACE语法创建通用表空间，在创建表时，可以指定该表空间。
 

2.2.4  Undo Tablespaces

Undo Tablespaces:撤销表空间，MySQL实例在初始化时会自动创建两个默认的undo表空间〈初始大小16M)，用于存储undo log日志。
 

2.2.5  Temporary Tablespaces

Temporary Tablespaces: InnoDB使用会话临时表空间和全局临时表空间。存储用户创建的临时表等数据。
 

2.2.6  Doublewrite Buffer Files

Doublewrite Buffer Files:双写缓冲区，innoDB引擎将数据页从Buffer Pool刷新到磁盘前，先将数据页写入双写缓冲区文件中，便于系统异常时恢复数据。

2.2.7  Redo Log

Redo Log:重做日志，是用来实现事务的持久性。该日志文件由两部分组成:重做日志缓冲(redo log buffer）以及重做日志文件（redo log),前者是在内存中，后者在磁盘中。当事务提交之后会把所有修改信息都会存到该日志中,用于在刷新脏页到磁盘时,发生错误时,进行数据恢复使用。
 

2.3  后台线程

三、事务原理

四、MVCC