简单介绍,基础

逻辑存储结构

mysql 第n个逗号的位置 mysql innode_mysql

 

mysql 第n个逗号的位置 mysql innode_数据_02

 

1.表空间:表空间( ibd文件),一个mysql实例可以对应多个表空间,用于存储记录、索引等数据。

2.段:段,分为数据段〈(Leaf node segment)、索引段(Non-leaf node segment)、回滚段(Rollback segment),InnoDB是索引组织表,数据段就是B+树的叶子节点,索引段即为B+树的非叶子节点。段用来管理多个Extent(区)。

3.区:区,表空间的单元结构,每个区的大小为1M。默认情况下,InnoDB存储引擎页大小为16K,即一个区中一共有64个连续的页。

4.页:页,是InnoDB存储引擎磁盘管理的最小单元,每个页的大小默认为16KB。为了保证页的连续性,InnoDB存储引擎每次从磁盘申请4-5个区。

5.行:行,InnoDB存储引擎数据是按行进行存放的。

Trx_id:每次对某条记录进行改动时,都会把对应的事务id赋值给trx_id隐藏列。Roll_pointer:每次对某条引记录进行改动时,都会把旧的版本写入到undo日志中,然后这个隐藏列就相当于一个指针,可以通过它来找到该记录修改前的信息。

架构

mysql 第n个逗号的位置 mysql innode_数据库_03

左侧内存结构,右侧磁盘结构

内存结构

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 Buffer Pool:缓冲池是主内存中的一个区域,里面可以缓存磁盘上经常操作的真实数据,在执行增删改查操作时,先操作缓冲池中的数据(若缓冲池没有数据,则从磁盘加载并缓存),然后再以一定频率刷新到磁盘,从而减少磁盘IO,加快处理速度。

缓冲池以Page页为单位,底层采用链表数据结构管理Page。根据状态,将Page分为三种类型:- free page:空闲page,未被使用。

clean page:被使用page,数据没有被修改过。

dirty page:脏页,被使用page,数据被修改过,也中数据与磁盘的数据产生了不一致。(可能未刷新到磁盘上)

Change Buufer:更改缓冲区(针对于非唯一二级索引页),在执行DML语句时,如果这些数据Page没有在Buffer Pool中,不会直接操作磁盘,而会将数据变更存在更改缓冲区Change Buffer中,在未来数据被读取时,再将数据合并恢复到Buffer Pool中,再将合并后的数据刷新到磁盘中。

Change Buffer的意义是什么?

与聚集索引不同,二级索引通常是非唯一的,并且以相对随机的顺序插入二级索引。同样,删除和更新可能会影响索引树中不相邻的二级索引页,如果每一次都操作磁盘,会造成大量的磁盘IO。有了ChangeBuffer之后,我们可以在缓冲池中进行合并处理,减少磁盘IO。

Adaptive Hash Index:自适应hash索引,用于优化对Buffer Pool数据的查询。InnoDB存储引擎会监控对表上各索引页的查询,如果观察到hash索引可以提升速度,则建立hash索引,称之为自适应hash索引。

自适应哈希索引,无需人工干预,是系统根据情况自动完成。

参数: adaptive_hash_index

Log Buffer:日志缓冲区,用来保存要写入到磁盘中的log日志数据(redo log , undo log),默认大小为16MB,日志缓冲区的日志会定期刷新到磁盘中如果需要更新、插入或删除许多行的事务。日志缓冲区的大小可以节省磁盘l/O。

参数:

innodb_log_buffer_size:缓冲区大小

innodb_flush_log_at_trx_commit:日志刷新到磁盘时机

1:日志在每次事务提交时写入并刷新到磁盘

0:每秒将日志写入并刷新到磁盘一次。

2:日志在每次事务提交后写入,并每秒刷新到磁盘一次。

磁盘结构

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 System Tablespace:系统表空间是更改缓冲区的存储区域。如果表是在系统表空间而不是每个表文件或通用表空间中创建的,它也可能包含表和索引数据。(在MySQL5.x版本中还包含InnoDB数据字典、undolog等)

参数:innodb_data_file_path

File-Per-Table Tablespaces:每个表的文件表空间包含单个InnoDB表的数据和索引,并存储在文件系统上的单个数据文件中。

参数: innodb_file_per_table

General Tablespaces:通用表空间,需要通过CREATE TABLESPACE语法创建通用表空间,在创建表时,以指定该表空间。

CREATE TABLESPACE xxoxx ADD DATAFILE

#创建表空间
create tablespace ts_scy add datafile "myscy.ibd" engine = "innodb";

#存入
create table a(
    id int primary auto_increment,
    name varchar(10)
)engine=innodb tablespace myscy;

Undo Tablespaces:撤销表空间,MySQL实例在初始化时会自动创建两个默认的undo表空间〈初始大小16M),用于存储undo log日志。

Temporary Tablespaces: InnoDB使用会话临时表空间和全局临时表空间。存储用户创建的临时表等数据

Doublewrite Buffer Files:双写缓冲区,innoDB引擎将数据页从Buffer Pool刷新到磁盘前,先将数据页写入双写缓冲区文件中,便于系统异常时恢复数据。

文件

#ib_16384_1.dblwr

#ib_16384_0.dblwr

Redo Log:重做日志,是用来实现事务的持久性。该日志文件由两部分组成:重做日志缓冲(redo log buffer)以及重做日志文件(redo log),前者是在内存中,后者在磁盘中。当事务提交之后会把所有修改信息都会存到该日志中,用于在刷新脏页到磁盘时,发生错误时,进行数据恢复使用。

后台线程

建议看书!!!

技术内幕:innodb可以补充下

事务原理

再次回顾事务是什么

事务是一组操作的集合,它是一个不可分割的工作单位,事务会把所有的操作作为一个整体一起向系统提交或撤销操作请求,即这些操作要么同时成功,要么同时失败。

特性

原子性(Atomicity)︰事务是不可分割的最小操作单元,要么全部成功,要么全部失败。

一致性(Consistency):事务完成时,必须使所有的数据都保持一致状态。

隔离性(Ilsolation)︰数据库系统提供的隔离机制,保证事务在不受外部并发操作影响的独立环境下运行

持久性(Durability)∶事务一旦提交或回滚,它对数据库中的数据的改变就是永久的。

原理图

 

mysql 第n个逗号的位置 mysql innode_mysql 第n个逗号的位置_06

 

redo log -> 持久性

重做日志,记录的是事务提交时数据页的物理修改,是用来实现事务的持久性。

该日志文件由两部分组成:重做日志缓冲(redo log buffer)以及重做日志文件(redo log file) ,前者是在内存中,后者在磁盘中。当事务提交之后会把所有修改信息都存到该日志文件中,用于在刷新脏页到磁盘,发生错误时,进行数据恢复使用。

就是数据备份的意思,一旦持久化出错,就用Redo Log这个备份进行持久化

WAL先写日志,日志的文件都是追加,用来防止io的随机读取。

mysql 第n个逗号的位置 mysql innode_java_07

undo log -> 原子性

回滚日志,用于记录数据被修改前的信息,作用包含两个:提供回滚和MVCC(多版本并发控制)。

undo log和redo log记录物理日志不一样,它是逻辑日志。可以认为当delete一条记录时,undo log中会记录一条对应的insert记录,反之亦然,当update一条记录时,它记录一条对应相反的update记录。当执行rollback时,就可以从undo log中的逻辑记录读取到相应的内容并进行回滚。

Undo log销毁: undo log在事务执行时产生,事务提交时,并不会立即删除undo log,因为这些日志可能还用于MVCC。

Undo log存储: undo log采用段的方式进行管理和记录,存放在前面介绍的 rollback segment回滚段中,内部包含1024个undo logsegment。

MVC