MySQL小白零基础教程原理篇｜Page存储结构+数据压缩，性能优化秘籍！（独家详解）

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MySQL零基础教程

本教程为零基础教程，零基础小白也可以直接学习。
基础篇和应用篇已经更新完成。
接下来是原理篇，原理篇的内容大致如下图所示。

零基础MySQL教程原理篇之SQL数据存储

我们知道数据库只是管理数据的，数据最终存储在磁盘上还是一些文件，那么这些文件是如何存储的呢？文件内容是什么？加载到内存以后，内存布局是什么样的？老说page,page是什么？

page(页)

页的三个概念

1. 硬件上的页面(通常是4KB)
2. 操作系统上的页面(4KB,x64 2MB/1GB)
3. 数据库页面(512B-32KB)

磁盘和内存通信是一页一页的，如果数据都在一页里，后续的访问请求就可以走内存了，要不然还的从磁盘获取。内存中可以获取bit数据。

这样做的好处就是加快获取速度，对于MySQL中的一张表来说，相邻的10行数据通常都在一页里，因此我们只产生一次IO，就可以获取到10行数据。

流程：

• 查询执行器：向内存中的buffer pool请求查询内容。
• buffer pool: 如果数据所在的页已经在buffer pool中，就直接返回。如果数据所在的页不在buffer pool中，就向磁盘中的database file请求。
• database file: 有页目录，还有具体的页，数据存在页中，查询页目录找到对应的页返回给buffer pool。

上面的步骤操作系统本身就可以实现，比如使用mmap，但是操作系统是统一的动作，遇到一些问题不知道该如何处理，而DBMS则可以根据不同的情况做不同的处理，进行优化。像主流的mysql,SqlServer,Oracle都没有用mmap。mongoDB早期使用的mmap，后面也是用WiredTiger替换掉了mmap。

MySQL自己实现的话，主要关心的两个问题:

1. 如何表示磁盘上文件的数据
2. 如何管理内存以及在硬盘间移动数据

如何表示磁盘上文件的数据

数据库的数据最终以文件的形式放在磁盘中。通过文件读写将数据读写到文件中。文件有特定的格式，具体的内容有数据库进行解析然后展示在数据库中。这就是storage manager or storage engine。或者换一个名字，大家就知道了，就是存储引擎。例如InnoDB或者Myisam。

storage manager负责文件的读写工作。所有的文件（不管是一个或者多个）以 page 的形式存储，管理多个 page 组成的集合。

一个page