二、MySQL的数据目录 - 《Mysql高级特性》

1.MySQL8的主要目录结构
2.数据库和文件系统的关系

1.MySQL8的主要目录结构

# find / -name mysql 
/etc/logrotate.d/mysql 
/var/lib/mysql 
/var/lib/mysql/mysql 
/usr/bin/mysql 
/usr/lib64/mysql

MySQL数据库文件的存放路径: /var/lib/mysql/

mysql> show variables like 'datadir';
+---------------+-----------------+
| Variable_name | Value           |
+---------------+-----------------+
| datadir       | /var/lib/mysql/ |
+---------------+-----------------+
1 row in set (2.06 sec)

相关命令目录
相关命令目录: /usr/bin (mysqladmin、mysqlbinlog、mysqldump等命令）和/usr/sbin。

[root@hadoop100 ~]# cd /usr/bin/
[root@hadoop100 bin]# find . -name 'mysqladmin*'
./mysqladmin
[root@hadoop100 bin]# find . -name 'mysqldump*'
./mysqldumpslow
./mysqldump

配置文件目录
配置文件目录:/usr/share/mysql-8.0(命令及配置文件)，/etc/mysql(如my.cnf)

[root@hadoop100 bin]# cd /usr/share/mysql-8.0/
[root@hadoop100 mysql-8.0]# ll
总用量 976
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 bulgarian
drwxr-xr-x. 2 root root   4096 5月  19 06:27 charsets
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 czech
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 danish
-rw-r--r--. 1 root root  25575 4月  23 2021 dictionary.txt
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 dutch
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 english
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 estonian
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 french
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 german
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 greek
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 hungarian
-rw-r--r--. 1 root root   3999 4月  23 2021 innodb_memcached_config.sql
-rw-r--r--. 1 root root   2216 4月  24 2021 install_rewriter.sql
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 italian
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 japanese
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 korean
-rw-r--r--. 1 root root 608148 4月  23 2021 messages_to_clients.txt
-rw-r--r--. 1 root root 339567 4月  23 2021 messages_to_error_log.txt
-rw-r--r--. 1 root root   1977 4月  24 2021 mysql-log-rotate
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 norwegian
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 norwegian-ny
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 polish
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 portuguese
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 romanian
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 russian
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 serbian
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 slovak
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 spanish
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 swedish
drwxr-xr-x. 2 root root     24 5月  19 06:27 ukrainian
-rw-r--r--. 1 root root   1248 4月  24 2021 uninstall_rewriter.sql

2.数据库和文件系统的关系

查看默认数据库

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
+--------------------+

mysql
MySQL系统自带的核心数据库，它存储了MySQL的用户账户和权限信息，一些存储过程、事件的定义信息，一些运行过程中产生的日志信息，一些帮助信息以及时区信息等。
information_schema
MySQL系统自带的数据库，这个数据库保存着MySQL服务器维护的所有其他数据库的信息，比如有哪些表、哪些视图、哪些触发器、哪些列、哪些索引。这些信息并不是真实的用户数据，而是一些描述性信息，有时候也称之为元数据。在系统数据库information_schema 中提供了一些以innodb_sys开头的表，用于表示内部系统表。

performance_schema
MySQL系统自带的数据库，这个数据库里主要保存MySQL服务器运行过程中的一些状态信息，可以用来监控MySQL服务的各类性能指标。包括统计最近执行了哪些语句，在执行过程的每个阶段都花费了多长时间，内存的使用情况等信息。
sys
MySQL系统自带的数据库，这个数据库主要是通过视图的形式把 information_schema和performance_schema结合起来，帮助系统管理员和开发人员监控MySQL的技术性能。
数据库在文件系统中的表示

[root@hadoop100 ~]# cd /var/lib/mysql
[root@hadoop100 mysql]# ll
总用量 188876
-rw-r-----. 1 mysql mysql       56 5月  19 07:07 auto.cnf
-rw-r-----. 1 mysql mysql      179 5月  19 07:11 binlog.000001
-rw-r-----. 1 mysql mysql     2479 5月  19 08:11 binlog.000002
-rw-r-----. 1 mysql mysql      753 5月  19 08:32 binlog.000003
-rw-r-----. 1 mysql mysql      156 5月  19 18:25 binlog.000004
-rw-r-----. 1 mysql mysql       64 5月  19 18:25 binlog.index
-rw-------. 1 mysql mysql     1680 5月  19 07:07 ca-key.pem
-rw-r--r--. 1 mysql mysql     1112 5月  19 07:07 ca.pem
-rw-r--r--. 1 mysql mysql     1112 5月  19 07:07 client-cert.pem
-rw-------. 1 mysql mysql     1680 5月  19 07:07 client-key.pem-rw-r-----. 1 mysql mysql   196608 5月  19 18:27 #ib_16384_0.dblwr
-rw-r-----. 1 mysql mysql  8585216 5月  19 07:07 #ib_16384_1.dblwr
-rw-r-----. 1 mysql mysql     3502 5月  19 08:33 ib_buffer_pool-rw-r-----. 1 mysql mysql 12582912 5月  19 18:25 ibdata1
-rw-r-----. 1 mysql mysql 50331648 5月  19 18:27 ib_logfile0
-rw-r-----. 1 mysql mysql 50331648 5月  19 07:07 ib_logfile1
-rw-r-----. 1 mysql mysql 12582912 5月  19 18:25 ibtmp1
drwxr-x---. 2 mysql mysql      187 5月  19 18:25 #innodb_temp
drwxr-x---. 2 mysql mysql      143 5月  19 07:07 mysql
-rw-r-----. 1 mysql mysql 25165824 5月  19 18:25 mysql.ibd
srwxrwxrwx. 1 mysql mysql        0 5月  19 18:25 mysql.sock
-rw-------. 1 mysql mysql        5 5月  19 18:25 mysql.sock.lock
drwxr-x---. 2 mysql mysql     8192 5月  19 07:07 performance_schema
-rw-------. 1 mysql mysql     1680 5月  19 07:07 private_key.pem
-rw-r--r--. 1 mysql mysql      452 5月  19 07:07 public_key.pem-rw-r--r--. 1 mysql mysql     1112 5月  19 07:07 server-cert.pem
-rw-------. 1 mysql mysql     1680 5月  19 07:07 server-key.pemdrwxr-x---. 2 mysql mysql       28 5月  19 07:07 sys
-rw-r-----. 1 mysql mysql 16777216 5月  19 18:27 undo_001
-rw-r-----. 1 mysql mysql 16777216 5月  19 18:27 undo_002

这个数据目录下的文件和子目录比较多，除了information_schema这个系统数据库外，其他的数据库在数据目录下都有对应的子目录。

表在文件系统中的表示
lnnoDB存储引擎模式
1.表结构
为了保存表结构，InnoDB在数据目录下对应的数据库子目录下创建了一个专门用于描述表结构的文件，文件名是这样:
表名.frm
2.表中数据和索引
①系统表空间(system tablespace)
默认情况下，InnoDB会在数据目录下创建一个名为ibdata1 、大小为12M的文件，这个文件就是对应的系统表空间在文件系统上的表示。怎么才12M?注意这个文件是自扩展文件，当不够用的时候它会自己增加文件大小。
当然，如果你想让系统表空间对应文件系统上多个实际文件，或者仅仅觉得原来的ibdata1这个文件名难听，那可以在MySQL启动时配置对应的文件路径以及它们的大小，比如我们这样修改一下my.cnf配置文件:

[ server]
innodb_data_file_path=data1 :512M ;data2 :512M : autoextend

②独立表空间(file-per-table tablespace)
在MySQL5.6.6以及之后的版本中，InnoDB并不会默认的把各个表的数据存储到系统表空间中，而是为每一个表建立一个独立表空间，也就是说我们创建了多少个表，就有多少个独立表空间。使用独立表空间来存储表数据的话，会在该表所属数据库对应的子目录下创建一个表示该独立表空间的文件，文件名和表名相同，只不过添加了一个.ibd 的扩展名而已，所以完整的文件名称长这样:
表名.ibd
比如:我们使用了独立表空间去存储xxx数据库下的test表的话，那么在该表所在数据库对应的xxx目录下会为test表创建这两个文件: test.frm test.ibd
其中test.ibd 文件就用来存储test表中的数据和索引。
③系统表空间与独立表空间的设置
我们可以自己指定使用系统表空间还是独立表空间来存储数据，这个功能由启动参数innodb_file_per_table控制，比如说我们想刻意将表数据都存储到系统表空间时，可以在启动MySQL服务器的时候这样配置:

[server]
innodb_file_per_table=0     # 0:代表使用系统表空间; 1:代表使用独立表空间

默认情况:

④其他类型的表空间
随着MySQL的发展，除了上述两种老牌表空间之外，现在还新提出了一些不同类型的表空间，比如通用表空间(general tablespace) 、临时表空间(temporary tablespace）等。
MyISAM存储引擎模式
1.表结构
在存储表结构方面，MyISAM和InnoDB一样，也是在数据目录下对应的数据库子目录下创建了一个专门用于描述表结构的文件:
表名.frm
⒉表中数据和索引
在MyISAM中的索引全部都是二级索引，该存储引擎的数据和索引是分开存放的。所以在文件系统中也是使用不同的文件来存储数据文件和索引文件，同时表数据都存放在对应的数据库子目录下。假如test表使用MyISAM存储引擎的话，那么在它所在数据库对应的xxx目录下会为test表创建这三个文件:

test.frm  存储表结构
test.MYD  存储数据(MYData)
test.MYI  存储索引(MYIndex)

举例:创建一个MyISAM表，使用ENGINE选项显式指定引擎。因为InnoDB是默认引擎。

CREATE TABLE `student_myisam`( 
    `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `name` varchar(64) DEFAULT NULL, 
    `age` int DEFAULT NULL, 
    `sex` varchar(2) DEFAULT NULL, 
    PRIMARY KEY ( `id`) 
    ) ENGINE=MYISAM AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8mb3 ;

小结
举例: 数据库a，表b。
1、如果表b采用InnoDB, data\a中会产生1个或者2个文件:

b.frm :描述表结构文件，字段长度等
如果采用系统表空间模式的，数据信息和索引信息都存储在ibdata1中
如果采用独立表空间存储模式，data\a中还会产生b.ibd文件（存储数据信息和索引信息)

此外:
① MySQL5.7中会在data/a的目录下生成db.opt文件用于保存数据库的相关配置。比如:字符集、比较规则。而MySQL8.0不再提供db.opt文件。
②MySQL8.0中不再单独提供b.frm，而是合并在b.ibd文件中。
2、如果表b采用MyISAM, data\a中会产生3个文件:

MySQL5.7中: b.frm :描述表结构文件，字段长度等

  MySQL8.0中 b.xxx.sdi:描述表结构文件，字段长度等

b.MYD(MYData):数据信息文件，存储数据信息(如果采用独立表存储模式)
b.MYI(MYIndex):存放索引信息文件