本文主要給大家簡單講講mysql5.7中innodb存儲引擎的一些知識，相關專業(yè)術語大家可以上網查查或者找一些相關書籍補充一下，這里就不涉獵了，我們就直奔主題吧，希望mysql5.7中innodb存儲引擎的一些知識這篇文章可以給大家?guī)硪恍嶋H幫助。

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一、innodb初探：

1、MySQL日志文件：

①：slow.log 文件會記錄慢查詢日志，當一條語句執(zhí)行時間超過在配置參數(shù)long_query_time中指定的值時，這條語句就會被記錄在這個文件中；

②：error.log 文件會記錄一些系統(tǒng)啟動或運行時的錯誤或警告信息，通過配置參數(shù)log_error來設置；

③：general.log 文件會記錄所有在數(shù)據(jù)庫上執(zhí)行的語句，經常用來追蹤問題，但會影響一點性能，所以一般不會打開，只有在調試的時候會偶爾開啟。（如果在QPS很高的情況下，這個文件可能會非常大不太好處理一般不建議打開）

2、MySQL系統(tǒng)的datadir目錄下，有一個目錄叫MySQL：

 這個目錄實際上是MySQL數(shù)據(jù)庫的一些系統(tǒng)表，比如權限、用戶等，但這些表都是MyISAM存儲引擎的表；

3、默認的3個數(shù)據(jù)庫實例：information_schema  performance_schema  sys

①：information_schema ：

 information_schema數(shù)據(jù)庫是MySQL自帶的，它是一個信息數(shù)據(jù)庫，其中保存著關于MySQL云服務器維護的所有其他數(shù)據(jù)庫的信息，如數(shù)據(jù)庫名、數(shù)據(jù)庫表、表列的數(shù)據(jù)類型及訪問權限等；在該數(shù)據(jù)庫中有數(shù)個只讀表，它們實際上是視圖，而不是基本表；

②：performance_schema：

 performance_schema數(shù)據(jù)庫是在MySQL5.5新增的，命名為performance_schema，該數(shù)據(jù)庫它是針對性能的，主要用于收集數(shù)據(jù)庫云服務器性能參數(shù)。該數(shù)據(jù)庫有如下功能：

 提供進程等待的詳細信息，包括鎖、互斥變量、文件信息；

 保存歷史事件匯總信息，為判斷MySQL云服務器性能做出詳細的依據(jù)

 添加或刪除監(jiān)控事件點都非常不容易，并可以隨意改變MySQL云服務器的監(jiān)控周期；

③：sys:

 sys數(shù)據(jù)庫是MySQL5.7中首次加入的系統(tǒng)信息庫，這個庫類似Oracle中動態(tài)視圖，通過這庫可以快速的了解系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)信息，并非常方便的讓DBA發(fā)型數(shù)據(jù)庫的很多信息，在解決性能瓶頸、自動化運維方面提供了巨大的幫助。該庫在MySQL5.7中是默認的，在5.6可以手動導入；

注意：這個庫是通過視圖的形式把information_schema和performance_schema結合起來的，查詢出讓人更加容易理解的結果；但是前提是，sys庫本身的信息來源要依賴information_schema；

4、innoDB存儲引擎包括兩個默認的日志文件，

  日志文件大小通過參數(shù)innodb_log_file_size來設置，個數(shù)通過參數(shù)innodb_log_files_in_group來設置。這幾個日志文件的大小被設置后在運行過程中是不能被改變的，如果要修改需要關閉數(shù)據(jù)庫然后修改；

--注意：innodb存儲引擎還有一個小文件，db.opt 這個文件存儲的是MySQL數(shù)據(jù)庫的一些配置信息，例如編碼，排序的信息，如果在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時指定一些非默認的參數(shù)的話就會在這個文件中存儲這些信息；

二、innodb數(shù)據(jù)字典：

1、在MySQL中是看不到數(shù)據(jù)字典的，原因就是MySQL是一個插件式的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它的結構分兩層，分別是server層和存儲引擎層，這兩層需要相互配合才能一起友好的工作，但是作為一個插件式的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，存儲引擎層可以有多個存儲引擎的插件，但server層只有一個；最早的默認存儲引擎為MyISAM,它是沒有數(shù)據(jù)字典的，關于表結構，它所擁有的只有.frm文件，所以這導致了innodb也必須要有這個文件才能使得server層識別并管理它；

2、innodb有4個最基本的系統(tǒng)表，

 用來存儲用戶定義的表、列、索引及索引列等信息，這些表分別為：sys_tables  sys_columns  sys_indexes  sys_fields

①：sys_tables表：用來存儲所有以innodb為存儲引擎的表，每條記錄對應已經定義的一個表；

 name：表示一個表名

 ID：表的ID號

 N_COLSL :表示這個表的列的個數(shù)，建表指定的列數(shù)（4個字節(jié)）

 type：表示這個表的存儲類型，包括記錄的格式、壓縮等信息（4個字節(jié)）

 space：表示這個表所在的表空間ID號；

 （其中，mix_id  mix_len  cluster_name這三個位置暫時使用不到）

②：sys_columns：用來存儲innodb中定義的所有表中所有列的信息，每一列對應這個表中的一條記錄；

 table_id ：表示這個列所屬的表的ID號；

 pos ：表示這個列在表中是第幾列；

 name ：表示這個列的列名

 mtype ：表示這個列的主數(shù)據(jù)類型；

 prtype ：表示這個列的一些精確數(shù)據(jù)類型，它是一個組合值，包括null標志，是否有符號數(shù)的標志，是否是二進制字符串的標志及表示這個列是真的varchar；

 len ：表示這個列的數(shù)據(jù)長度，但不包括varchar類型，因為這個類型在記錄里面存儲了數(shù)據(jù)長度

 prec ：表示這個列數(shù)據(jù)的精度，但目前好像沒有使用；

③：sys_indexes：用來存儲innodb中所有表的索引信息，每條記錄對應一個索引；

 table_id ：表示這個索引所屬的表的ID號

 ID ：表示這個索引的索引ID號

 name ：表示這個索引的索引名；

 n_fields ：表示這個索引包含的列個數(shù)；

 type ：表示這個索引的類型，包括聚簇索引、唯一索引、等

 space ：表示這個索引數(shù)據(jù)所在表空間ID號；

 page_no ：表示這個索引對應的B+樹的根頁面；

④：sys_fields ：用來存儲所有索引中定義的索引列，每一條記錄對應一個索引列

 index_id ：這個列所在的索引

 pos ：這個列在某個索引中是第幾個索引列；

 col_name ：這個索引列的列名；

3、字典表加載：

 在innodb啟動的時候，如果是新建數(shù)據(jù)庫，則需要初始化庫，所以首先需要做的就是創(chuàng)建字典管理的B+樹等信息，在這些初始化操作之后，就通過函數(shù)dict_boot加載常駐內存的四個系統(tǒng)表并讀取一些其他信息；

4、rowid管理：

 在innodb中，用戶表中的記錄不一定都會有一個rowid列，rowid只有在一個表沒有定義主鍵時，也就是需要rowid作為聚簇索引列的時候才會被分配給這個表。而rowid的管理分配，并不是一個表獨享一個ID空間，而是全局的，所有表都共享這個ID號；

三、innodb數(shù)據(jù)存儲結構

1、表空間文件組成結構

 innodb存儲引擎在存儲設計上模仿了Oracle的存儲結構，其數(shù)據(jù)是按照表空間進行管理的。新建一個數(shù)據(jù)庫時，innodb存儲引擎會初始化一個名為ibdata1 的表空間文件，默認情況下，這個文件會存儲所有表的數(shù)據(jù)，以及我們所熟知但看不到的系統(tǒng)表sys_tables、sys_columns、sys_indexes 、sys_fields等。此外，還會存儲用來保證數(shù)據(jù)完整性的回滾段數(shù)據(jù)，當然這部分數(shù)據(jù)在新版本的MySQL中，已經可以通過參數(shù)來設置回滾段的存儲位置了；

 innodb存儲引擎的設計很靈活，可以通過參數(shù)innodb_file_per_table來設置，使得每一個表都對應一個自己的獨立表空間文件，而不是存儲到公共的ibdata1文件中。獨立的表空間文件之存儲對應表的B+樹數(shù)據(jù)、索引和插入緩沖等信息，其余信息還是存儲在默認表空間中。

 這個文件所存儲的內容主要就是B+樹（索引），一個表可以有多個索引，也就是在一個文件中，可以存儲多個索引，而如果一個表沒有索引的話，用來存儲數(shù)據(jù)的被稱為聚簇索引，也就是說這也是一個索引。最終的結論是，ibd文件存儲的就是一個表的所有索引數(shù)據(jù)；

2、段：

 段是表空間文件中的主要組織結構，它是一個邏輯概念，用來管理物理文件，是構成索引、表、回滾段的基本元素。創(chuàng)建一個索引（B+樹）時會同時創(chuàng)建兩個段，分別是內節(jié)點段和葉子段，內節(jié)點段用來管理（存儲）B+樹非葉子（頁面）的數(shù)據(jù)，葉子段用來管理（存儲）B+樹葉子節(jié)點的數(shù)據(jù)；也就是說，在索引數(shù)據(jù)量一直增長的過程中，所有新的存儲空間的申請，都是從“段”這個概念中申請的。一個索引，包括兩個段，那么一個表的段的數(shù)目就是索引的個數(shù)乘以2了。（更形象的解釋：ibd文件，就是由多個段組成的，沒有任何其他空間是脫離了段的管理。）

3、簇：

 innodb引入了簇的概念，在代碼中被稱為extent；

 簇是構成段的基本元素，一個段由若干個簇構成。一個簇是物理上連續(xù)分配的一個段空間，每一個段至少會有一個簇，在創(chuàng)建一個段時會創(chuàng)建一個默認的簇。如果存儲數(shù)據(jù)時，一個簇已經不足以放下更多的數(shù)據(jù)，此時需要從這個段中分配一個新的簇來存放新的數(shù)據(jù)。一個段所管理的空間大小是無限的，可以一直擴展下去，但是擴展的最小單位就是簇。簇的空間大小是固定的，一般是64個頁面；（簇是實際的物理存儲空間）

4、頁面：

 “頁面”是簇細分之后的產物，它是簇的組成單位，也是段所管理的最小單位、數(shù)據(jù)文件管理的最小單位，當然也是文件中空間分配的最小單位。

 一個簇中可以包括多個頁面（默認為64個頁面，每個頁面是16KB），這個頁面數(shù)通常被叫做“簇的大小”。這些頁面都歸這個簇管理，在邏輯上（頁面號都是從小到大連續(xù)的）及物理上都是連續(xù)的。在向表中插入數(shù)據(jù)時，如果一個頁面已經被寫完，系統(tǒng)會從當前簇中分配一個新的空閑頁面處理使用，如果當前簇中的64個頁面都被分配完，系統(tǒng)會從當前頁面所在段中分配一個新的簇，然后再從這個簇中分配一個新的頁面來使用；（更簡單的說：表空間文件就是被劃分成相等長度的塊，每一個塊就是一個頁面，一個頁面默認為16KB，一個文件中沒有任何空間是脫離了段的管理而存在的）

---注意：沒有任何空間不是一頁面的形式而存在的。

5、段、簇、頁面組織結構：

 一個表空間可以有多個文件，每個文件都有各自的編號，創(chuàng)建一個表空間時，至少有一個文件，這個文件被稱為“0號文件”。一個文件是被切割為等長“默認16KB”的塊，這個塊通常被稱為頁面，那么在“0號文件”的第一個頁面（page_no為0）中，存儲了這個表空間中所有段簇也管理的入口，那么在這個頁面存儲的數(shù)據(jù)就是16KB，但通常會有頁面頭信息會占用一些空間，真正的管理信息數(shù)據(jù)是從頁面偏移為fil_page_data(38)的位置開始的，這個位置存儲了表空間的描述信息；

---注意：

①：表空間控制信息有：滿簇鏈表、半滿簇鏈表、空閑簇鏈表，而段的inode信息中也有這些信息；表空間中的鏈表管理的是整個表空間中所有的簇，包括滿   簇、半滿簇及空閑簇，而段的iNode信息中管理的是屬于自己段中的滿簇、半滿簇及空閑簇。

②：在innodb中，一個簇描述頁面要管理16384個頁面，簇大小默認為（fsp_extent_size）64個，而簇描述符的大小為40B，所以一個簇描述頁面中可以描述    的簇的個數(shù)為（univ_page_size-頁面頭長度）/40，其中univ_page_size=16384B表示頁面大小；在一個表空間中，簇描述頁面的存儲是每隔16384個頁    面就有一個簇描述頁面，所以簇描述頁面中只需要描述16384個頁面即可；

③：所謂的btr，在innodb中，表示的就是B+樹的處理，不管以它為開頭的是函數(shù)，還是文件，都是相關的處理，是Btree的簡稱；

mysql5.7中innodb存儲引擎的一些知識就先給大家講到這里，對于其它相關問題大家想要了解的可以持續(xù)關注我們的行業(yè)資訊。我們的板塊內容每天都會捕捉一些行業(yè)新聞及專業(yè)知識分享給大家的。

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分享題目：總結mysql5.7中innodb存儲引擎的一些知識-創(chuàng)新互聯(lián)
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