MySQL高级进阶：关于InnoDB存储结构，一文深入分析讲解 _InnoDB

在InnoDB存储引擎的索引里，存在一些数据存储结构的概念，这一节先了解一下InnodDB的逻辑存储结构，为索引的学习打好基础。
从InnoDB存储引擎的存储结构看，所有数据都被逻辑地放在一个空间中，称之为表空间（tablespace）、区（extent）、页（page）组成，页在一些文档中也被称之为块（block）。
1、InnoDB逻辑存储结构InnoDB存储引擎的逻辑存储结构大致如图：

文章插图

这张图更清晰地展示了这些空间的包含关系：

文章插图

1.1、表空间（Tablespace）表空间可以看做InnoDB逻辑结构的最高层，所有的数据都放在表空间中。
在默认情况下，InnoDB存储引擎都有一个共享表空间ibdata1，即所有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，则每张表内的数据可以单独放到一个表空间内。
如果启用了innodb_file_per_table参数，也需要注意，每张表的表空间存放的只是数据、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，二次写缓冲等还是存放在原来的共享表空间内。
1.2、段（Segment）表空间是由各个段组成的，常见的段有数据段、索引段、回滚段等。
InnoDB存储引擎表是索引组织（index organized）的，因此数据即索引，索引即数据。那么数据段即为B+树的叶子节点（Leaf node segment），索引段即为B+树的非索引节点（Non-leaf node segment），这些内容在后面的索引学习里会详细介绍。
1.3、区（extend）区是由连续页组成的空间，在任何情况下每个区的大小都为1MB 。为了保证区中页的连续性，InonoDB存储引擎一次从磁盘申请4-5个区。在默认情况下，InnoDB存储引擎的页的大小为16KB，即一个区中应有64个连续的页。
InnoDB1.0.x版本开始引入压缩页，每个页的大小可以通过参数KEY_BLOCK_SIZE设置为2K、4K、8K，因此每个区对应的页尾512、256、128.
InnoDB1.2.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。
但是有时候为了节约磁盘容量的开销，创建表默认大小是96KB，区中是64个连续的页。（对于一些小表）
1.4、页（page）页是InnoDB存储引擎磁盘管理的最小单位，每个页默认16KB；InnoDB存储引擎从1.2.x版本开始，可以通过参数innodb_page_size将页的大小设置为4K、8K、16K 。
若设置完成，则所有表中页的大小都为innodb_page_size，不可以再次对其进行修改，除非通过MySQLdump导入和导出操作来产生新的库。
innoDB存储引擎中，常见的页类型有：

数据页（B-tree Node)
undo页（undo Log Page）
系统页（System Page）
事务数据页（Transaction System Page）
插入缓冲位图页（Insert Buffer Bitmap）
插入缓冲空闲列表页（Insert Buffer Free List）
未压缩的二进制大对象页（Uncompressed BLOB Page）
压缩的二进制大对象页（compressed BLOB Page）

1.5、行（row）InnoDB存储引擎是面向行的（row-oriented)，也就是说数据是按行进行存放的，每个页存放的行记录也是有硬性定义的，最多允许存放16KB/2-200，即7992行记录。
2、InnoDB 行记录格式InnoDB 存储引擎和大多数数据库一样（如 Oracle 和 Microsoft SQL Server 数据库），记录是以行的形式存储的。这意味着页中保存着表中一行行的数据。在 InnoDB 1.0x 版本之前，InnoDB 存储引擎提供了 Compact 和 Redundant 两种格式来存放行记录数据，这也是目前使用最多的一种格式。
2.1、Compact 行记录格式Compact 行记录是在 MySQL 5.0 中引人的，其设计目标是髙效地存储数据。简单来说,一个页中存放的行数据越多，其性能就越髙。
下图显示了 Compact 行记录的存储方式：