MySQL的物理内存 mysql数据库物理存储结构

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数码精灵abc 2024-02-19 00:07:03

文章标签 MySQL的物理内存 mysql 基础架构 InnoDB表结构表空间 文章分类 MySQL 数据库

本篇从MySQL架构入手进行记录说明。

一、体系结构

这里我们从逻辑上把它划分为四层：

用户请求层（客户端）；
Server层；
存储引擎层；
文件系统层。

图1

二、模块作用

连接器

管理客户端的连接，权限验证。

查询缓存

建立连接之后发去查询，如果缓存里有则直接返回，否则进行下一步。

分析器

和编译器中的分析器同理，包括词法分析、语法分析。
词法分析就是查询语句每个词是否写错，语法器就是分析这条语句的语法是否对。

优化器

对查询语句的优化，索引选择等。

执行器

将查询语句与引擎进行交互，获取返回结果。

三、存储结构

这里我们只针对InnoDB存储引擎来讲。InnoDB将存储的数据按表空间来进行存放。

【物理存储结构】

InnoDB表由以下部分组成：

共享表空间（ibdata1）。
独占表空间文件（ibd），包括索引和数据文件。
表结构文件文件（.frm）。
日志文件（redo文件等）。

InnoDB对文件的存储方式如下：

MySQL的物理内存 mysql数据库物理存储结构_InnoDB表结构

图2

设置如下参数时

[mysqld]
innodb_data_file_path = /db/ibdata1:2000M;

所有基于InnoDB存储表的数据都会记录到共享空间表
InnoDB share tablespace中，即ibdata1。

当设置如下参数时

[mysqld]
innodb_file_per_table=ON;

则会产生单独的.ibd独立表空间文件。这些独立的表空间文件仅存储该表的数据、索引和插入缓冲BITMAP等信息，其它信息还是存放在共享表（InnoDB share tablespace）中。

【逻辑存储结构】

从InnoDB存储引擎的逻辑存储结构来看，所有数据都被逻辑地存放在一个表空间中。
表空间组成部分如下：

段（segment）
区（extent）
页（page）,有些文档中称为块（block）

InnoDB逻辑存储结构大致如下图：

MySQL的物理内存 mysql数据库物理存储结构_mysql_02

图3

表空间

表空间可看着是InnoDB存储引擎逻辑结构的最高层，所有的数据都存放在表空间中。如上文所速，在默认情况下InnoDB存储引擎有一个共享表空间ibdata1，所有的数据都存放在这个表空间内。
如果用户启用了参数innodb_file_per_table=ON，则每张表内的数据单独存到一个表空间内，记住表内只存放数据、索引和插入缓冲Bitmap页，其它类的数据，如回滚（undo）信息，插入缓冲索引页、系统事务信息，二次写缓冲（Double write buffer）等还是存放在原来的共享表内。

段

表空间是由各个段组成的，常见的端有数据段、索引段、回滚段等。InnoDB存储引擎表是索引组织的，因此数据即索引，索引即数据。数据段则是B+树的叶子节点（图3中Leaf node segment），索引段则是B+树的非索引节点（图3中Non-leaf node segment）。在InnoDB存储引擎中，对段的管理都是由引擎自身完成的。

区

区是有连续页组成，在任何情况下每个区的大小都为1MB。为保证区中页的连续性，InnoDB存储引擎一次从磁盘申请4~5个区。
默认情况下，InnoDB存储引擎页的大小为16KB，即一个区中一共有64个连续的页。
InnoDB 1.0.x版本开始引入压缩页，即每个页的大小可以通过参数KEY_BLOCK_SIZE设置为2K、4K、8K，因此每个区对应页的数量就应该为512、256、128。
InnoDB 1.2.x版本新增了参数innodb_page_size，通过该参数可以将默认页的大小设置为4K、8K，但是页中的数据不是压缩的，这时区中页的数量同样也为256、128。总之，不论页的大小怎么变化，区的大小总是为1M。