【转】2.3【MySQL】运行原理（三）InnoDB 逻辑存储结构

MySQL的存储结构分为5级：表空间、段、簇、页、行。

在这里插入图片描述

1.表空间 TableSpace

上篇【MySQL】从InnoDB的内存结构、磁盘结构到update sql执行过程分析在磁盘结构部分就说过了，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。

2.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-leafnodesegment。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。

3.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。

4.页 Page（重点）

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。下面的示例就用每页放3行数据：

由于索引属于二叉查找树，所以索引字段是有序的。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

5.行 Row

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。

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 overflowpage 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 overflowpage 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；

show variables like "%innodb_file_format%"; 
SET GLOBAL innodb_file_format=Barracuda;

row_format则在创建数据表时指定

CREATE TABLE tf1 
(c1 INT PRIMARY KEY) 
ROW_FORMAT=COMPRESSED 
KEY_BLOCK_SIZE=8;

查看行格式（注：需要在命令行操作）：

SHOW TABLE STATUS LIKE 'tf1'\G;