InnoDB 存储结构

InnoDB 逻辑存储单元主要分为 表空间（tablespace）、段（segment）、区（extent） 和 页（page）。

层级关系为：tablespace –> segment –> extent（64个page,1MB） –> page

（1）表空间 tablespace

InnoDB 存储引擎表中所有数据都是存储在表空间中的。

表空间又分为 系统（共享）表空间 和 独立表空间。

• 系统表空间：它以ibdata1 来命名，在安装数据库初始化数据时就是系统在创建一个 ibdatal 的表空间文件，它会存储所有数据的信息以及回滚段 (undo)的信息。

  MySQL5.6 之后，undo 表空间可以通过参数单独设置存储位置了，可从 ibdatal 中独立出来。

  Innodb_data_file_path 负责定义系统表空间的路径、初始化大小、自动扩展策略。数据库默认的自动扩展大小是 64MB。

show variables like '%auto%';

5.6.7之前数据库默认的 ibdata1 的大小是 10MB（5.6.7之后默认是12MB），这里建议不要使用 10MB 的默认大小，在遇到高并发事务时，会受到不小的影响。建议把 ibdata1 的初始数值大小调整为 1GB。

# mysql5.7版本下测试
show variables like '%innodb_data%';

• 独立表空间：设置参数innodb_file_per_table=1即可。
  目前MySQL版本中，默认使用的都是独立表空间（即每个表都有自己的表空间文件，不用存储在ibdata1中）。

  独立表空间文件 存储对应表的 B+树数据、索引 和 插入缓冲等信息，其余信息还是存储在默认表空间中，如下图所示。

  

共享表空间 和 独立表空间的区别？

暂略…

5.7之后又有 临时表空间 和 通用表空间。

InnoDB数据字典

lnnoDB存储引擎特意定义了一些列的 内部系统表 (internalsystem table)来记录表的元数据。

它们都是以 B+ 树的形式保存在系统表空间的某些页面中，其中 SYS_TABLES 、 SYS_COLUMNS 、SYS_INDEXES 、 SYS_FIELDS 这四个表尤其重要，称之为基本系统表 (basic system tables)。

SHOW TABLES LIKE '%INNODB_SYS%';

在MySQL中，SCHEMA是数据库，因此SCHEMATA表提供有关数据库的信息。
SCHEMATA表有以下列：

CATALOG_NAME ：SCHEMA所属目录的名称。该值始终为def。
SCHEMA_NAME ：SCHEMA名称
DEFAULT_CHARACTER_SET_NAME：SCHEMA默认字符集
DEFAULT_COLLATION_NAME ：SCHEMA字符集排序规则
SQL_PATH ：此值始终为NULL。

（2）段 segment

表空间 由段组成，可以把一个表理解为一个段。

通常有数据段、回滚段、索引段等。

每个段由N个区和32个零散的页组成，段空间扩展是以区为单位进行扩展的。

通常情况下，创建一个索引的同时就会创建 2 个段，分别为 非叶子节点（索引段） 和 叶子节点段（数据段）。

一个表至少会有两个段，一个管理数据，一个管理索引。每创建一个索引就会多两个段。

一个段包含256个区(256M大小)

（3）区 extent

区 是 由连续的页组成，是物理上连续分配的一段空间，每个区的大小固定是1MB。

一个区包含64个连续的页，默认大小为 1MB (64*16K)。

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。

（4）页 page

InnoDB 的最小物理存储分配单位是 页（page）。

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、回滚（undo）页、系统页、事务数据页、大的BLOB对象页等。

MySQL 5.6 开始可以自定义调低page的大小，可以从默认的 16KB 调整为 8KB 或 4KB。

MySQL 5.7 开始可以调高page的大小，可以从默认的 16KB 调整为 32KB 或 64KB。

一般情况下，一个page页会默认预留 1/16 的空间用于更新数据，真正使用的是 15/16 的空间。

一个页最少可以存两行数据，虚拟最小行（infimum records）和 虚拟最大行（supremum records），用来限定行记录的范围，以此来保证 B+树节点是双向链表结构。如下图：

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

（5）行 row

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。

InnoDB 存储引擎是面向列的，即数据时按照行存储的。

InnoDB 存储引擎有两种文件格式： Antelope 和 Barracuda。

• Antelope文件格式中，有 compact 和 redundant 两种行记录格式。

• Barracuda文件格式下，有 compressed 和 dynamic 两种行记录格式。

通过show table status 命令可以看到文件的存储格式，如下图，row_format 就表示行格式存储类型。

查看 文件格式

SHOW VARIABLES LIKE '%innodb_file%';

查看行记录格式

SHOW VARIABLES LIKE '%row_format%';

行记录格式可以分为四种：Compact、dynamic、redundant、compressed。

目前最多使用的就是 Compact 行记录格式，新版本 MySQL 5.7 默认使用 dynamic 行记录格式和 Barracuda 文件格式。

具体详解 暂略。。。。

https://www.cnblogs.com/ilovebath/p/15893501.html
https://blog.csdn.net/jqsfjqsf/article/details/124641547
http://img.zbpblog.com/blog-386.html

总结：
表空间表示一本书，段表示书中的章节，区表示每章节的小节，页表示书的每一页，行就是每页的每行数据。表空间里有多个段，一个段包含256个区，一个区包含64个页，一个页为16K。