MySQL学习笔记 004：数据目录、表空间

• 1 数据目录结构
• • 1.1 InnoDB
  • 1.2 MyISAM
  • 1.3 MySQL系统数据库
• 2 独立表空间结构
• • 2.1 FSP_HDR页
  • • 2.1.1 File Space Header
    • 2.1.2 XDES Entry
  • 2.2 XDES页
  • 2.3 IBUF_BITMAP页
  • 2.4 INODE页
  • 2.5 段
  • 2.6 链表
  • • 2.6.1 直属于表空间的链表
    • 2.6.2 直属于段的链表

1 数据目录结构

创建数据库后会在数据目录下创建与数据库同名的子目录，该目录下有db.opt文件，用于描述数据库属性。

1.1 InnoDB

数据库同名目录下有.frm文件描述每个表的结构，数据保存在系统表空间或独立表空间。

• 系统表空间：数据保存在配置文件中指定的文件路径下。
• 独立表空间：数据保存在数据库同名目录下.idb文件内，.idb文件名为表名。

1.2 MyISAM

数据库同名目录下有.frm文件描述每个表的结构，数据保存在.MYD文件，索引保存在。MYI文件。

1.3 MySQL系统数据库

• mysql：MySQL账户、权限等信息。
• information_schema：其他数据库元数据。
• performance_schema：MySQL运行状态信息。
• sys：information_shcema与performance_schema结合。

2 独立表空间结构

• 页：一般16KB。
• 区(extent)：对于16KB页，每64个页组成一个区(1MB)。
• 组：每256个区分为一组(256MB)。

每个表空间第一个区包含FSP_HDR、IBUF_BITMAP、INODE页。每个组第一个页包含XDES、IBUF_BITMAP页。

2.1 FSP_HDR页

2.1.1 File Space Header

名称	大小	描述
Space ID	4	表空间ID
Size	4	表空间拥有的页面数
Free limit	4	尚未被初始化的最小页号，自增长时标注未被加入FREE链表的页号
Space flag	4	表空间的一些占用存储空间比较小的属性
Frag_N_used	4	FREE_FRAG链表中已使用的页面数量
List base node for FREE list	16	FREE链表基节点
List base node for FREE_FRAG list	16	FREE_FRAG链表基节点
List base node for FULL_FRAG list	16	FULL_FRAG链表基节点
Next unused segment ID	8	下一个没有使用的segment ID
List base node for SEG_INODE_FULL list	16	SEG_INODE_FULL链表基节点
List base node for SEG_INODE_FREE list	16	SEG_INODE_FREE链表基节点

2.1.2 XDES Entry

名称	大小	描述
Segment ID	8	段ID
Prev node page number	4	与offset组成指向前一个XDES Entry的指针
Prev node offset	2
Next node page number	4	与offset组成指向后一个XDES Entry的指针
Next node offset	2
State	4	FREE、FREE_FRAG、FULL_FRAG、FSEG
Page state bitmap	16	标注区内的页是否空闲

2.2 XDES页

与FSP_HDR基本一致，除了没有File Space Header。

2.3 IBUF_BITMAP页

与change buffer有关。

2.4 INODE页

名称	大小	描述
List node for INODE page list	12	指向上一个INODE页和下一个INODE页的指针
INODE Entry	16320	INODE Entry结构

INODE Entry有以下结构：

名称	大小	描述
Segment ID	8	段ID
List base node for FREE list	16	段FREE链表基节点
List base node for NOT FULL list	16	段NOT_FULL链表基节点
List base node for FULL list	16	段FULL链表基节点
Magic number	4	标注INODE Entry是否被初始化
Fragment Array Entry 0~32	32*4	零散页面

2.5 段

为提高磁盘性能，当索引的数据量大的时候按区分配，使B+树叶子节点更连续。

每个B+树分为两个段、叶子节点段和非叶子节点段，每个段对应一个INODE Entry结构。当插入数据时，一开始数据量较小，从碎片区分配单个页面。当某个段占用了32个碎片区后，按区为单位分配空间。

2.6 链表

2.6.1 直属于表空间的链表

• FREE：空闲的区。
• FREE_FRAG：有剩余空间的碎片区。

• FULL_FRAG：没有剩余空间的碎片区。

  以上区由XDES Entry结构组成链表，链表基节点在FSP_HDR页File Space Header中。

• INODE_FREE：INODE页面仍有空闲空间存放INODE Entry结构。

• INODE_FULL：INODE页面没有空闲空间存放INODE Entry结构。

  INODE页由List node for INODE page list组成链表，基节点在FSP_HDR页File Space Header中。

2.6.2 直属于段的链表

• FREE：段内空闲的区。
• NOT_FULL：仍有空闲页面的区。

• FULL：没有空闲页面的区。

  以上区由XDES Entry结构组成链表，链表基节点在INODE页INODE Entry结构中。