InnoDB 数据文件结构详解

一,InnoDB存储文件结构 

InnoDB数据文件存储结构: 一个ibd数据文件-->Segment(段)-->Extent(区)-->Page(页)-->Row(行)  

  •  Tablesapce

        表空间,用于存储多个ibd数据文件,用于存储表的记录和索引。一个文件包含多个段。 Segment

         段,用于管理多个Extent,分为数据段(Leaf node segment)、索引段(Non-leaf node segment)、回滚段(Rollback segment)。一个表至少会有两个segment,一个管理数 据,一个管理索引。每多创建一个索引,会多两个segment。

  • Extent

         区,一个区固定包含64个连续的页,大小为1M。当表空间不足,需要分配新的页资源,不会 一页一页分,直接分配一个区。

  • Page

         页,用于存储多个Row行记录,大小为16K。包含很多种页类型,比如数据页,undo页,系 统页,事务数据页,大的BLOB对象页。

  • Row

         行,包含了记录的字段值,事务ID(Trx id)、滚动指针(Roll pointer)、字段指针(Field pointers)等信息。

二,Page结构

 Page是文件最基本的单位,无论何种类型的page,都是由page header,page trailer和page body组成。

 三,数据文件存储格式

 查看表的存储格式命令: show table status; 

可以看到以下所有的表都是行格式Dynamic的,而行格式可以用来反推文件格式,一般情况下,如果row_format为REDUNDANT、COMPACT,文件格式为Antelope;如果 row_format为DYNAMIC和COMPRESSED,文件格式为Barracuda。

一, 文件格式

File文件格式(File-Format) 在早期的InnoDB版本中,文件格式只有一种,随着InnoDB引擎的发展,出现了新文件格式,用于 支持新的功能。

目前InnoDB只支持两种文件格式:Antelope 和 Barracuda。

  • Antelope: 先前未命名的,最原始的InnoDB文件格式,它支持两种行格式:COMPACT和 REDUNDANT,MySQL 5.6及其以前版本默认格式为Antelope。
  • Barracuda: 新的文件格式。它支持InnoDB的所有行格式,包括新的行格式:COMPRESSED 和 DYNAMIC。 通过innodb_file_format 配置参数可以设置InnoDB文件格式,之前默认值为Antelope,5.7版本 开始改为Barracuda。

二,行格式

Row行格式(Row_format) 表的行格式决定了它的行是如何物理存储的,这反过来又会影响查询和DML操作的性能。如果在 单个page页中容纳更多行,查询和索引查找可以更快地工作,缓冲池中所需的内存更少,写入更 新时所需的I/O更少。 InnoDB存储引擎支持四种行格式:REDUNDANT、COMPACT、DYNAMIC和COMPRESSED。 

DYNAMIC和COMPRESSED新格式引入的功能有:数据压缩、增强型长列数据的页外存储和大索引 前缀

每个表的数据分成若干页来存储,每个页中采用B树结构存储;

如果某些字段信息过长,无法存储在B树节点中,这时候会被单独分配空间,此时被称为溢出页, 该字段被称为页外列。

  • REDUNDANT 行格式

         使用REDUNDANT行格式,表会将变长列值的前768字节存储在B树节点的索引记录中,其余 的存储在溢出页上。对于大于等于786字节的固定长度字段InnoDB会转换为变长字段,以便能够在页外存储。

  • COMPACT 行格式

        与REDUNDANT行格式相比,COMPACT行格式减少了约20%的行存储空间,但代价是增加了 某些操作的CPU使用量。如果系统负载是受缓存命中率和磁盘速度限制,那么COMPACT格式 可能更快。如果系统负载受到CPU速度的限制,那么COMPACT格式可能会慢一些。

  • DYNAMIC 行格式

        使用DYNAMIC行格式,InnoDB会将表中长可变长度的列值完全存储在页外,而索引记录只 包含指向溢出页的20字节指针。大于或等于768字节的固定长度字段编码为可变长度字段。 DYNAMIC行格式支持大索引前缀,最多可以为3072字节,可通过innodb_large_prefix参数 控制。

  • COMPRESSED 行格式
  •         COMPRESSED行格式提供与DYNAMIC行格式相同的存储特性和功能,但增加了对表和索引 数据压缩的支持。

在创建表和索引时,文件格式都被用于每个InnoDB表数据文件(其名称与*.ibd匹配)。修改文件 格式的方法是重新创建表及其索引,最简单方法是对要修改的每个表使用以下命令: ALTER TABLE 表名 ROW_FORMAT=格式类型 


附: 参考资料《MySQL技术内幕 InnoDB存储引擎》 

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