InnoDB 存储文件

InnoDB 的历史

InnoDB 的特点

• Fully ACID：InnoDB 默认的 Repeat Read 隔离级别就支持
• Row-level Locking：支持行锁
• Multi-version concurrency control（MVCC）：支持多版本并发控制
• Foreign key support：支持外键
• Automatic deadlock detection：死锁自动检测
• High performance、High scalability、High availability：高性能，高扩展，高可用

InnoDB 存储引擎的文件

概述

InnoDB 的文件主要分为两个部分，一个是表空间文件，一个是重做日志文件。

表空间文件

• 独立表空间文件
• 全局表空间文件
• Undo 表空间文件（from MySQL 5.6）

重做日志文件

• 物理逻辑日志
• 没有 Oracle 的归档重做日志

InnoDB 表空间

表空间的概念

• 表空间是一个逻辑存储的概念
• 表空间可以由多个文件组成
• 支持裸设备（可以直接使用 O_DIRECT 方式绕过缓存，直接写入磁盘）

表空间的分类

系统表空间 （最早只有系统表空间）

• 存储元数据信息
• 存储 Change Buffer 信息
• 存储 Undo 信息
• 一开始所有的表和索引的信息都是存储在系统表空间中，随后 InnoDB 对其做了改进，可以使用独立的表空间

独立表空间

• innodb-file-per-table=1（开启支持每个表一个独立的表空间）
• 每张用户表对应一个独立的 ibd 文件
• 分区表可以对应多个 ibd 文件

Undo 表空间

• MySQL 5.6 版本支持独立的 Undo 表空间

• innodb_undo_tablespaces=3，创建3个 Undo 表空间

  shell> ll undo*
  -rw-r-----. 1 mysql mysql 7340032 Jan 3 17:21 undo001
  -rw-r-----. 1 mysql mysql 7340032 Jan 3 17:40 undo002
  -rw-r-----. 1 mysql mysql 7340032 Jan 3 17:21 undo003

  临时表空间

• MySQL 5.7 增加了临时表空间（ibtmp1）

• innodb_temp_data_file_path

查看 MySQL 的 datadir 目录。

shell> ll ib* # MySQL的datadir目录
-rw-r-----. 1 mysql mysql 22913 Dec 27 23:56 ib_buffer_pool
-rw-r-----. 1 mysql mysql 12582912 Jan 3 15:27 ibdata1 # 系统表空间，默认所有信息存在这里
-rw-r-----. 1 mysql mysql 134217728 Jan 3 15:27 ib_logfile0
-rw-r-----. 1 mysql mysql 134217728 Jan 3 15:27 ib_logfile1
-rw-r-----. 1 mysql mysql 12582912 Jan 3 15:27 ibtmp1 # 零时表空间
shell> cd burn_test # 在MySQL的datadir目录下，burn_test是自定义数据库，根据配置，默认为innodb的表
shell> ll test_1*
-rw-r-----. 1 mysql mysql 8554 Dec 3 20:14 test_1.frm # test_1表的表结构文件
# mysqlfrm --diagnostic test_1.frm可查看表结构
-rw-r-----. 1 mysql mysql 49152 Dec 3 20:14 test_1.ibd # ibd就是test_1这张表对应的innodb文件
# ibd中包含了索引和数据

• 同一个表空间（ibdata1）存储和独立表空间存储就性能上而言没有区别；
• 当需要删除表（drop table）时，独立的表空间存储可以直接删除文件，而 ibdata1 存储也只是把该部分表空间标记为可用，所以从速度上看很难说哪个更快；但是删除文件后，ibdata1 占用的空间不会释放；
• 分区表，每个分区会产生独立的 ibd 文件 ；
• 独立的表空间，一个表对应一个 ibd 文件，给人的感觉更加直观；
• 单个 ibd 文件直接拷贝到新的数据库中无法直接恢复：
  • 原因一：元数据信息还是在 ibdata1 中；
  • 原因二：部分索引文件存在于 Change Buffer 中，目前还是存放于 ibdata1文件中；

    select * from information_schema.innodb_sys_tablespaces\G -- 查看表空间的元数据信息

    InnoDB 重做日志

innodb_log_file_size

• 该文件设置的尽可能的大，模板中给出的大小是 4G
• 设置太小可能会导致脏页刷新时夯住

General 表空间

General 表空间是 InnoDB 使用 CREATE TABLESPACE 语法创建的共享表空间。

官方文档：https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/general-tablespaces.html

假如，新建一张表并让该表的存储路径不是默认的路径 datadir/dbname，而是指定存储的位置，应该如何处理？

方法一：

shell> mkdir /GeneralTest
shell> chown mysql.mysql /GeneralTest
mysql> create table test_ger1 (a int) data directory='/GeneralTest';
Query OK, 0 rows affected (0.15 sec)
shell> cd /GeneralTest
shell> tree
.
└── burn_test # dbname
└── test_ger1.ibd # 表空间文件
1 directory, 1 file
shell> ll test_ger1* # 在datadir 的 burn_test 目录下
-rw-r-----. 1 mysql mysql 8554 Jan 3 16:41 test_ger1.frm
-rw-r-----. 1 mysql mysql 36 Jan 3 16:41 test_ger1.isl # 这是链接文件，链接到上面的ibd文件
shell> cat test_ger1.isl # 一个文本文件，内容就是idb文件的路径
/GeneralTest/burn_test/test_ger1.ibd

方法二：

-- 使用`通用表空间`
-- 1: 创建一个通用表空间
mysql> create tablespace ger_space add datafile '/GeneralTest/ger_space.ibd' file_block_size=8192;
Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)
-- datafile 指定存储路径后，在datadir下会产生一个isl文件，该文件的内容为General space的ibd文件的路径
-- 如果datafile不指定路径，则ibd文件默认存储在datadir目录下，且不需要isl文件了
mysql> create tablespace ger2_space add datafile 'ger2_space.ibd' file_block_size=8192;
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)
shell> ll ger*
-rw-r-----. 1 mysql mysql 32768 Jan 3 16:51 ger2_space.ibd # 未指定路径，存放于datadir目录
-rw-r-----. 1 mysql mysql 26 Jan 3 16:50 ger_space.isl # 指定了其他路径，存在isl链接文件
shell> cat ger_space.isl 
/GeneralTest/ger_space.ibd # ibd文件真实存在的路径
mysql> select * from information_schema.innodb_sys_tablespaces where name='ger_space'\G
*************************** 1. row ***************************
         SPACE: 96
          NAME: ger_space
          FLAG: 2304
   FILE_FORMAT: Any
    ROW_FORMAT: Any
     PAGE_SIZE: 8192 -- page_size是8k
 ZIP_PAGE_SIZE: 0
    SPACE_TYPE: General -- General类型
 FS_BLOCK_SIZE: 0
     FILE_SIZE: 18446744073709551615
ALLOCATED_SIZE: 2
   COMPRESSION: None
1 row in set (0.00 sec)
-- 2: 创建表
mysql> create table test_ger2 (a int) tablespace=ger_space; 
Query OK, 0 rows affected (0.11 sec)
shell> ll test_ger* # 在datadir 的 burn_test 目录下
-rw-r-----. 1 mysql mysql 8554 Jan 3 16:41 test_ger1.frm
-rw-r-----. 1 mysql mysql 36 Jan 3 16:41 test_ger1.isl
-rw-r-----. 1 mysql mysql 8554 Jan 3 17:09 test_ger2.frm # 仅有一个frm文件
shell> ll /GeneralTest/
total 52
drwxr-x---. 2 mysql mysql 4096 Jan 3 16:41 burn_test
-rw-r-----. 1 mysql mysql 49152 Jan 3 17:09 ger_space.ibd # test_ger2的ibd文件其实存储在ger_space.ibd的通用表空间中
mysql> create table test_ger3 (a int) tablespace=ger_space; -- test_ger3 也存放在ger_space.ibd中
Query OK, 0 rows affected (0.09 sec)
mysql> create tablespace ger3_space add datafile '/GeneralTest/ger3_space.ibd' file_block_size=4096; -- 创建4K大小的General Space也是可以的
Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)
-- 但是注意，如果设置了innodb_page_size，且大小不是file_block_size，那么在创建表的时候会报错
-- 这里的 file_block_size 就是 page_size
mysql> create table test_ger (a int) tablespace=ger3_space;
ERROR 1478 (HY000): InnoDB: Tablespace `ger3_space` uses block size 4096 and cannot contain a table with physical page size 8192
-- 既然无法创建表，那应该在创建general space时就应该报错
-- 后续涉及压缩表时可以使用

通过使用 General Space，一个表空间可以对应多张表，当对表进行 alter 等操作时，还是和原来一样，无需额外语法指定表空间位置，可以简单的理解为把多个表的 ibd 文件合并在一起了。

作者：殷建卫 链接：https://www.yuque.com/yinjianwei/vyrvkf/nkflkn 来源：殷建卫 - 架构笔记 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。