mysql系列——底层存储结构（1）

INNODB引擎

1、表空间：表创建后，会生成两个文件，.frm和.ibd  （INNODB）

     frm：表结构定义文件

     ibd:表空间文件，存储数据和索引  

2、段（SEGMENT），多个区组成，相当于表

3、区（EXTENT），一个区由64页组成，大小也就是64x16k=1M

4、页（PAGE），也叫数据块，多个行记录组成，用户数据都存储在页中，每个页大小默认为16k，若一行数据就达到16k,那此页只有一条数据，若行数据大小16K,会将溢出数据存储到溢出页中，也就是所谓的页溢出off-page

 

 

Page页可划分下面几种结构

 

下面分别介绍一下page页中各个组成部分的含义。

• File Header：文件头信息，比较重要的信息有FIL_PAGE_PREV记录上一个page页和FIL_PAGE_NEXT下一个page页的位置信息，通过这两个信息，可以让所有的page页面组成一个双向链表：
  

  关于文件头File Header更为详细的内容参考如下图：
  

• Page Header：记录本页存储记录的状态信息，比如本页记录数量，槽数量，详细的信息参考下图：
  

• Infimun + Supermum Records：最小行与最大行记录，是虚拟记录，标记该page页中，存储的id最大的行和id最小的行记录。具体可以参考如下图的结构：
  

• User Records：用户真正的数据存储区域，这里真正存放用户的行数据，它占据了整个page页的大部分空间。以单链表的形式存储一条条行记录。如下图所示，他们在物理上不一定是有序的，可能刚开始是有序的，但是随着增删改的操作可能就无序了，但是在逻辑上是有序的：
  

  一个page页中的多行记录，再结合多个page页，就形成如下的存储结构：页与页直接是双向链表，页内的行记录直接是单向链表。如下所示：page页中的每一个箭头可以理解为一行数据。
  

 

• Free Space：存数据空间中尚未使用的区域，该页中剩余的空间，用于存放后续插入的数据。

• Page Directory：页目录，页中某些记录的相对位置，用于提升查询效率。我们要在一个页中查找指定的一条记录。除了从头遍历还有更高效率的方法么？Page Directory提供了解决方案。

  InnoDB会将一个页中的所有记录划分成若干个组，每组4-8个记录。将每个组最后一个记录相对于第一个记录的地址偏移量（可以定位到真实数据记录，这里指的都是主键的值）提取出来存放在页中一个叫做Page Directory的数组中，数组中的元素就是这些地址偏移量，也称为槽(slot)。所以Page Directory就是由槽组成的。

  所以在一个页中根据主键查找记录是很快的，步骤为：

  1. 二分法确定该记录所在的槽，并找到该槽所在分组中主键值最小的那条记录。
  2. 通过next_record属性遍历单链表找到记录

  注意：二分法，适用于数组。

  链表是顺序存取，不是随机存取，用二分查找并不能提高查找效率，因为你每次还得从第一个结点出发，找到指针LOW,HIGH,MIDDLE所指的元素，所以一般不在链表内使用二分查找。

• File Trailer：文件尾，刷盘时校验页是否完整。详细内参考下图：
  

转发自：https://blog.youkuaiyun.com/javaanddonet/article/details/111992640