内容简介：InnoDB备忘录 - 逻辑存储
本文主要介绍 InnoDB 存储引擎的 逻辑存储结构
逻辑存储结构
Tablespace
- Tablespace是InnoDB存储引擎逻辑存储结构的
最高层，所有数据都存放在Tablespace中 - 分类
-
System Tablespace -
Separate Tablespace -
General Tablespace
-
System Tablespace
-
System Tablespace即我们常见的共享表空间，变量为innodb_data_file_path，一般为ibdata1文件 - 里面存放着
undo logs，change buffer，doublewrite buffer等信息（后续将详细介绍），在没有开启file-per-table的情况下，还会包含所有表的索引和数据信息 - 没有开启
file-per-table时存在的问题- 所有的表和索引都会在
System Tablespace中，占用空间会越来越大 -
碎片越来越多（如truncate table时，占用的磁盘空间依旧保留在System Tablespace）
- 所有的表和索引都会在
mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_data_file_path'; +-----------------------+------------------------+ | Variable_name | Value | +-----------------------+------------------------+ | innodb_data_file_path | ibdata1:12M:autoextend | +-----------------------+------------------------+ 1 row in set (0.01 sec) mysql> SHOW VARIABLES LIKE '%datadir%'; +---------------+-----------------+ | Variable_name | Value | +---------------+-----------------+ | datadir | /var/lib/mysql/ | +---------------+-----------------+ 1 row in set (0.01 sec) mysql> system sudo ls -lh /var/lib/mysql/ibdata1 [sudo] password for zhongmingmao: -rw-r----- 1 mysql mysql 76M May 6 20:00 /var/lib/mysql/ibdata1
Separate Tablespace
- MySQL参考手册中并没有
Separate Tablespace这个术语，这里只为了行文方便，表示在开启file-per-table的情况下，每个表有自己独立的表空间，变量为innodb_file_per_table - 里面存放在
每个表的索引和数据信息，后缀一般为.ibd - 默认初始大小为
96KB - 好处
- 避免
System Tablespace越来越大 - 减少碎片（
truncate table，操作系统会自动回收空间）
- 避免
mysql> use test Reading table information for completion of table and column names You can turn off this feature to get a quicker startup with -A Database changed mysql> show tables; +----------------+ | Tables_in_test | +----------------+ | t | +----------------+ 1 row in set (0.00 sec) 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 '%datadir%'; +---------------+-----------------+ | Variable_name | Value | +---------------+-----------------+ | datadir | /var/lib/mysql/ | +---------------+-----------------+ 1 row in set (0.01 sec) mysql> system sudo ls -lh /var/lib/mysql/test total 112K -rw-r----- 1 mysql mysql 61 Apr 28 10:18 db.opt -rw-r----- 1 mysql mysql 8.4K May 7 17:03 t.frm -rw-r----- 1 mysql mysql 96K May 7 17:03 t.ibd
General Tablespace
-
15.7.9 InnoDB General TablespacesGeneral Tablespace是MySQL 5.7.6引入的新特性，具体内容请参照下面链接
Segment
- Segment分为三种
-
Leaf node segment：数据段，B+Tree的叶子节点 -
Non-Leaf node segment：索引段，B+Tree的非叶子节点 -
Rollback segment：回滚段，存放undo log，默认是位于System Tablespace
-
- InnoDB中的
B+Tree索引，由Leaf node segment和Non-Leaf node segment组成 - 一个Segment由
多个Extent和Page组成
Extent
-
Extent是由连续页（默认页大小为16KB）组成，在默认页大小时，为64个连续页，大小为64*16KB=1MB- 不同页大小：
4KB*256or8KB*128or16KB*64or32KB*64or64KB*64
- 不同页大小：
- 为了保证
页的连续性，InnoDB可以一次性从磁盘申请4个Extent - 为了
节省磁盘空间，如表的数据量很小（Leaf node segment和Non-Leaf node segment都很小）或Rollback segment，Segment一开始不会直接申请Extent，而是先用32个碎片页（用于叶子节点）来存放数据，用完之后才继续对Extent(1MB)的申请
创建表
# 创建表
mysql> CREATE TABLE t (
-> a INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
-> b VARCHAR(7000),
-> PRIMARY KEY (a)
-> ) ENGINE=INNODB ROW_FORMAT=COMPACT CHARSET=LATIN1;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
mysql> system sudo ls -lh /var/lib/mysql/test/t.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 96K May 7 17:09 /var/lib/mysql/test/t.ibd
# 查看表空间信息 $ sudo python py_innodb_page_info.py -v /var/lib/mysql/test/t.ibd page offset 00000000, page type <File Space Header> page offset 00000001, page type <Insert Buffer Bitmap> page offset 00000002, page type <File Segment inode> page offset 00000003, page type <B-tree Node>, page level <0000> page offset 00000000, page type <Freshly Allocated Page> page offset 00000000, page type <Freshly Allocated Page> Total number of page: 6: Freshly Allocated Page: 2 Insert Buffer Bitmap: 1 File Space Header: 1 B-tree Node: 1 File Segment inode: 1
# 查看表空间文件十六进制（Vim,%!xxd） # page offset=3 0000c000: 18f8 857f 0000 0003 ffff ffff ffff ffff ................ 0000c010: 0000 0000 4087 2c32 45bf 0000 0000 0000 ....@.,2E....... 0000c020: 0000 0000 0111 0002 0078 8002 0000 0000 .........x...... 0000c030: 0000 0005 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ 0000c040: 0000 0000 0000 0000 0155 0000 0111 0000 .........U...... 0000c050: 0002 00f2 0000 0111 0000 0002 0032 0100 .............2.. 0000c060: 0200 0d69 6e66 696d 756d 0001 000b 0000 ...infimum...... 0000c070: 7375 7072 656d 756d 0000 0000 0000 0000 supremum........ 0000c080: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ 0000c090: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ ...... 0000ffd0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ 0000ffe0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ 0000fff0: 0000 0000 0070 0063 18f8 857f 4087 2c32 .....p.c....@.,2
-
py_innodb_page_info.py是姜承尧大神用 Python 写的用来分析表空间中的各页类型和信息的工具，向大神致敬 -
b VARCHAR(7000)能保证一个页中最多存放两条记录，2 < 16KB/7000B < 3 - 单独表空间
t.ibd的默认大小为96KB - 单独表空间
t.ibd目前只有一个B+Tree叶子节点（page level <0000>），还有两个可用页（Freshly Allocated Page）-
page offset=3，(16K)*3 = 0xc000，该页范围为0xc000 ~ 0xffff - 理论上
0xc078为第一个记录的开始，此时尚未插入任何记录，所以为0（行记录格式ROW_FORMAT后续将详细介绍）
-
插入2条记录
# 插入2条记录
mysql> INSERT INTO t SELECT NULL,REPEAT('a',7000);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> INSERT INTO t SELECT NULL,REPEAT('a',7000);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> system sudo ls -lh /var/lib/mysql/test/t.ibd
[sudo] password for zhongmingmao:
-rw-r----- 1 mysql mysql 96K May 7 17:26 /var/lib/mysql/test/t.ibd
mysql>
# 查看表空间信息 $ sudo python py_innodb_page_info.py -v /var/lib/mysql/test/t.ibd page offset 00000000, page type <File Space Header> page offset 00000001, page type <Insert Buffer Bitmap> page offset 00000002, page type <File Segment inode> page offset 00000003, page type <B-tree Node>, page level <0000> page offset 00000000, page type <Freshly Allocated Page> page offset 00000000, page type <Freshly Allocated Page> Total number of page: 6: Freshly Allocated Page: 2 Insert Buffer Bitmap: 1 File Space Header: 1 B-tree Node: 1 File Segment inode: 1
# 查看表空间文件十六进制（Vim,%!xxd） # page offset=3 0000c000: f185 f4c0 0000 0003 ffff ffff ffff ffff ................ 0000c010: 0000 0000 4087 697e 45bf 0000 0000 0000 ....@.i~E....... 0000c020: 0000 0000 0111 0002 375a 8004 0000 0000 ........7Z...... 0000c030: 1bf1 0002 0001 0002 0000 0000 0000 0000 ................ 0000c040: 0000 0000 0000 0000 0155 0000 0111 0000 .........U...... 0000c050: 0002 00f2 0000 0111 0000 0002 0032 0100 .............2.. 0000c060: 0200 1d69 6e66 696d 756d 0003 000b 0000 ...infimum...... 0000c070: 7375 7072 656d 756d 589b 0000 0010 1b71 supremumX......q 0000c080: 8000 0001 0000 0014 0869 cc00 0002 1001 .........i...... 0000c090: 1061 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 .aaaaaaaaaaaaaaa 0000c0a0: 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 aaaaaaaaaaaaaaaa ...... 0000dbd0: 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 aaaaaaaaaaaaaaaa 0000dbe0: 6161 6161 6161 6161 6158 9b00 0000 18e4 aaaaaaaaaX...... 0000dbf0: 7f80 0000 0200 0000 1408 6acd 0000 01a4 ..........j..... 0000dc00: 0110 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 ..aaaaaaaaaaaaaa ...... 0000f730: 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 aaaaaaaaaaaaaaaa 0000f740: 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 aaaaaaaaaaaaaaaa 0000f750: 6161 6161 6161 6161 6161 0000 0000 0000 aaaaaaaaaa...... ...... 0000ffd0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ 0000ffe0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ 0000fff0: 0000 0000 0070 0063 f185 f4c0 4087 697e .....p.c....@.i~ ......
- 表空间大小依旧是
96KB，2条记录可以完全放入page offset=3的B+Tree叶子节点中 - 第1条记录位于page offset=3的页，地址范围为
0xc078 ~ 0xdbe8，占用7025 Byte - 第2条记录位于page offset=3的页，地址范围为
0xdbe9 ~ 0xf759，占用7025 Byte - 此时，
page offset=3的页已经无法再容纳下一条同样长度的记录，但此时还有2个可用页，可用于B+Tree的分裂（此时只有叶子节点）
插入第3条记录
# 插入第3条记录
mysql> INSERT INTO t SELECT NULL,REPEAT('a',7000);
Query OK, 1 row affected (0.03 sec)
Records: 1 Duplicates: 0 Warnings: 0
mysql> system sudo ls -lh /var/lib/mysql/test/t.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 96K May 7 17:40 /var/lib/mysql/test/t.ibd
# 查看表空间信息 $ sudo python py_innodb_page_info.py -v /var/lib/mysql/test/t.ibd page offset 00000000, page type <File Space Header> page offset 00000001, page type <Insert Buffer Bitmap> page offset 00000002, page type <File Segment inode> page offset 00000003, page type <B-tree Node>, page level <0001> page offset 00000004, page type <B-tree Node>, page level <0000> page offset 00000005, page type <B-tree Node>, page level <0000> Total number of page: 6: Insert Buffer Bitmap: 1 File Space Header: 1 B-tree Node: 3 File Segment inode: 1
# 查看表空间文件十六进制（Vim,%!xxd） # page offset=4 00010000: 669d db54 0000 0004 ffff ffff 0000 0005 f..T............ 00010010: 0000 0000 4087 e2e4 45bf 0000 0000 0000 ....@...E....... 00010020: 0000 0000 0111 0002 375a 8004 1bf1 1b71 ........7Z.....q 00010030: 0000 0005 0000 0001 0000 0000 0000 0000 ................ 00010040: 0000 0000 0000 0000 0155 0000 0000 0000 .........U...... 00010050: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 ................ 00010060: 0200 1d69 6e66 696d 756d 0002 000b 0000 ...infimum...... 00010070: 7375 7072 656d 756d 589b 0000 0010 fff0 supremumX....... 00010080: 8000 0001 0000 0014 0869 cc00 0002 1001 .........i...... 00010090: 1061 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 .aaaaaaaaaaaaaaa ...... 00011bd0: 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 aaaaaaaaaaaaaaaa 00011be0: 6161 6161 6161 6161 6158 9b00 0000 1800 aaaaaaaaaX...... 00011bf0: 0080 0000 0200 0000 1408 6acd 0000 01a4 ..........j..... 00011c00: 0110 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 ..aaaaaaaaaaaaaa ...... 00013740: 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 aaaaaaaaaaaaaaaa 00013750: 6161 6161 6161 6161 6161 0000 0000 0000 aaaaaaaaaa...... 00013760: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ ...... 00013fd0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ 00013fe0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ 00013ff0: 0000 0000 0070 0063 669d db54 4087 e2e4 .....p.cf..T@... # page offset=5 00014000: 946a 9d01 0000 0005 0000 0004 ffff ffff .j.............. 00014010: 0000 0000 4087 e2e4 45bf 0000 0000 0000 ....@...E....... 00014020: 0000 0000 0111 0002 375a 8004 0000 0000 ........7Z...... 00014030: 1bf1 0005 0000 0002 0000 0000 0000 0000 ................ 00014040: 0000 0000 0000 0000 0155 0000 0000 0000 .........U...... 00014050: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 ................ 00014060: 0200 1d69 6e66 696d 756d 0003 000b 0000 ...infimum...... 00014070: 7375 7072 656d 756d 589b 0000 0010 1b71 supremumX......q 00014080: 8000 0002 0000 0014 086a cd00 0001 a401 .........j...... 00014090: 1061 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 .aaaaaaaaaaaaaaa ...... 00015bd0: 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 aaaaaaaaaaaaaaaa 00015be0: 6161 6161 6161 6161 6158 9b00 0000 18e4 aaaaaaaaaX...... 00015bf0: 7f80 0000 0300 0000 1408 6fd0 0000 0211 ..........o..... 00015c00: 0110 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 ..aaaaaaaaaaaaaa ....... 00017740: 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 6161 aaaaaaaaaaaaaaaa 00017750: 6161 6161 6161 6161 6161 0000 0000 0000 aaaaaaaaaa...... 00017760: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ ...... 00017fd0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ 00017fe0: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ................ 00017ff0: 0000 0000 0070 0063 946a 9d01 4087 e2e4 .....p.c.j..@...
- 插入第3条记录后，表空间大小依旧为
96KB，因为插入之前还有两个可用页，有足够的空间让B+Tree分裂 -
page offset=3的page level为<0001>，表示这是倒数第一层的B+Tree索引节点 - 实际的记录存放在
page offset为4和5的B+Tree叶子节点，即上一操作的可用页 - 第1条记录位于page offset=4的页，地址范围为
0x10078 ~ 0x11be8，占用7025 Byte - 第2条记录位于page offset=4的页，地址范围为
0x11be9 ~ 0x13759，占用7025 Byte- 第2条记录同时也位于page offset=5的页，地址范围为
0x14078 ~ 0x15be8，占用7025 Byte
- 第2条记录同时也位于page offset=5的页，地址范围为
- 第3条记录位于page offset=5的页，地址范围为
0x15be9 ~ 0x17759，占用7025 Byte - 此时，
page offset=4和page offset=5的页都已经无法再容纳同样长度的记录，而且表空间初始的96KB中已无可用页- 在插入同样长度的记录，表空间会增大
创建存储过程
mysql> DELIMITER //
mysql> CREATE PROCEDURE load_t (count INT UNSIGNED)
-> BEGIN
-> DECLARE s INT UNSIGNED DEFAULT 1;
-> DECLARE c VARCHAR(7000) DEFAULT REPEAT('a',7000);
-> WHILE s <= count DO
-> INSERT INTO t SELECT NULL,c;
-> SET s=s+1;
-> END WHILE;
-> END;
-> //
Query OK, 0 rows affected (0.09 sec)
mysql> DELIMITER ;
插入60条记录
# 通过调用存储过程，插入60条记录 mysql> CALL load_t(60); Query OK, 1 row affected (0.67 sec) mysql> system sudo ls -lh /var/lib/mysql/test/t.ibd -rw-r----- 1 mysql mysql 592K May 8 01:58 /var/lib/mysql/test/t.ibd
# 查看表空间信息 $ sudo python py_innodb_page_info.py -v /var/lib/mysql/test/t.ibd page offset 00000000, page type <File Space Header> page offset 00000001, page type <Insert Buffer Bitmap> page offset 00000002, page type <File Segment inode> page offset 00000003, page type <B-tree Node>, page level <0001> page offset 00000004, page type <B-tree Node>, page level <0000> page offset 00000005, page type <B-tree Node>, page level <0000> ...... page offset 00000022, page type <B-tree Node>, page level <0000> page offset 00000023, page type <B-tree Node>, page level <0000> page offset 00000000, page type <Freshly Allocated Page> Total number of page: 37: Freshly Allocated Page: 1 Insert Buffer Bitmap: 1 File Space Header: 1 B-tree Node: 33 File Segment inode: 1
- 此时，表空间大小依旧小于
Extent大小（1MB），目前还是通过碎片页来申请数据空间 - 上一步操作中，默认的表空间大小已无法再容纳新的同样长度的记录，且已使用了
2个B+Tree叶子节点，申请Extent前可以再使用30个B+Tree叶子节点，所以再插入60条记录（每页只能容纳2条记录） - 此时处于
临界状态，B+Tree叶子节点为32个，再插入同样长度的记录时，将进行Extent的申请
插入第64条记录
# 插入第64条记录 mysql> CALL load_t(1); Query OK, 1 row affected (0.05 sec) mysql> system sudo ls -lh /var/lib/mysql/test/t.ibd [sudo] password for zhongmingmao: -rw-r----- 1 mysql mysql 2.0M May 8 02:14 /var/lib/mysql/test/t.ibd
# 查看表空间信息 $ sudo python py_innodb_page_info.py -v /var/lib/mysql/test/t.ibd page offset 00000000, page type <File Space Header> page offset 00000001, page type <Insert Buffer Bitmap> page offset 00000002, page type <File Segment inode> page offset 00000003, page type <B-tree Node>, page level <0001> page offset 00000004, page type <B-tree Node>, page level <0000> page offset 00000005, page type <B-tree Node>, page level <0000> ...... page offset 00000022, page type <B-tree Node>, page level <0000> page offset 00000023, page type <B-tree Node>, page level <0000> page offset 00000000, page type <Freshly Allocated Page> ...... page offset 00000000, page type <Freshly Allocated Page> page offset 00000040, page type <B-tree Node>, page level <0000> page offset 00000000, page type <Freshly Allocated Page> ...... page offset 00000000, page type <Freshly Allocated Page> page offset 00000000, page type <Freshly Allocated Page> Total number of page: 128: Freshly Allocated Page: 91 Insert Buffer Bitmap: 1 File Space Header: 1 B-tree Node: 34 File Segment inode: 1
- 插入第64条记录时，就需要进行
Extent的申请，从page offset=0x40处申请一个Extent（0x40*16KB=1MB），之前的部分空间作为可用页，此时表空间大小为2MB
Page
-
Page是InnoDB磁盘管理的最小单位，变量为innodb_page_size
mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_page_size'; +------------------+-------+ | Variable_name | Value | +------------------+-------+ | innodb_page_size | 16384 | +------------------+-------+ 1 row in set (0.17 sec)
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持 码农网
猜你喜欢:
本站部分资源来源于网络，本站转载出于传递更多信息之目的，版权归原作者或者来源机构所有，如转载稿涉及版权问题，请联系我们。
PHP for the World Wide Web, Second Edition (Visual QuickStart Gu
Larry Ullman / Peachpit Press / 2004-02-02 / USD 29.99
So you know HTML, even JavaScript, but the idea of learning an actual programming language like PHP terrifies you? Well, stop quaking and get going with this easy task-based guide! Aimed at beginning ......一起来看看 《PHP for the World Wide Web, Second Edition (Visual QuickStart Gu》 这本书的介绍吧!
