MySQL存储引擎InnoDB1

来源：MySQL技术内幕：InnoDB存储引擎（第2版）

一：体系结构

1. Mysql体系结构
   连接池组件，管理服务和工具组件，
   SQL接口组件，查询分析器组件，优化器组件，缓冲组件，
   插件式存储引擎组件，物理文件；

   
   

2. InnoDB体系结构
   内存池：维护共享的数据结构，缓存磁盘数据，缓存修改，重做Redo日志缓冲；
   后台线程：刷新内存池中的数据，保证缓存的是最新数据，将修改的数据刷新到磁盘文件；

   
   

二：表

1. 索引组织表
   InnoDB中，表都是根据主键顺序组织存放的，即索引组织表；
   InnoDB主键创建方式：
   1）首先判断表中是否有非空的唯一索引（unique not null），如果有该列为主键；
   2）不符合1，自动创建一个6字节大小的指针；

2. InnoDB的逻辑存储结构

   
   
   

   默认共享表空间，即所有的数据都存放在表空间中。也可以每张表中的数据单独存放在一个表空间内。
   页/块：InnoDB磁盘管理的最小单位，默认16kb。 数据页，undo页，实物数据页，大对象页。

3. Compact行记录格式
   

   
   变长长度列表：有几个列的长度是可变的(Varchar),长度分别是多少，逆序；
   NULL标志位，表示列数据是否有NULL值，1字节，二进制位中为1的index表示该列数据为NULL；
   记录信息头：5字节，该行是否被删除，该记录拥有的记录数，下一条记录的相对位置 页内行记录链表结构；

   create table mytest(
    t1 varchar(10),
    t2 varchar(10),
    t3 char, 
    t4 varchar(10)
   ) ROW_FORMAT =COMPACT;
   数据
   ('a','bb','bb','ccc')
   ('d','ee','ee','fff')
   ('d',NULL,NULL,'fff')
   

   第1行数据:
   变长字段列表，t1 t2 t4 逆序排列 t4 t2 t1，‘ccc’ 'bb' ‘a’，即03 02 01；
   NULL标志位为空；
   隐藏列：事务ID和行指针；
   固定长度char，未能占用全部长度空间时，用0x20填充；

   
   

   第2行数据:
   NULL标志位为06, 00000110 列2列3为空；
   不管是char还是varchar，null值不占用空间；

   
   

   行溢出数据
   大对象不会存放在数据页中；
   innodb页中至少有两行记录，如果只能放一行，会自动将行数据存放到溢出页中；

4. 数据页结构
   

   
   页是Innodb管理数据库的最小磁盘单位；
   File header：记录了上一个页和下一个页，数据页双向链表组织；

5. 约束：保证存储数据的完整性
   数据完整性有三种形式：

   • 实体完整性保证表中有一个主键
   • 域完整性保证数据每列的值满足特定的条件；
   • 参照完整性保证两张表之间的关系；

   Innodb提供的约束，来保证上述的数据完整性要求：

   • primary key，unique key - 唯一索引,
   • foreign key
   • default, not null

   外键约束：对父表进行delete和update操作时子表的对应操作 示例

   • cascade级联，
   • set null，
   • no action、restrict 抛出错误不允许操作发生（默认）；

6. 视图
   视图View是一个命名的虚表，由一个SQL查询来定义，可以当做表来使用。
   视图中没有实际的物理存储-> 操作映射到相应表上；

三：索引与算法

1. B+树索引
   B+树索引并不能直接找到记录的具体行，只能找到页，然后数据库把页读入到内存，再在内存中查找数据。
   联合索引

   
   
   

   联合索引可以同时对(a,b)查询，也可以对a查询b已排好序，不能用来查询b，无序；

2. 全文检索
   将数据库中的整本书或者文章中的内容查找出来。
   select * from blog where content like 'xxx%' B+树支持前缀查找
   select * from blog where content like '%xxx%' 全文检索
   全文检索通常使用倒排索引来实现，也是一种索引结构
   

   全文检索
   倒排索引

3. 哈希索引
   Innodb会根据表的情况自动为表生成哈希索引，不能人为干预是否在一张表中生成哈希索引。
   场景：查找缓存池中的页

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@梦工厂 2018.3.16