MySQL在数据库中用得最广泛，所以大家研究得也最多，真是越来越深入了。

以下主要说的是MySQL中InnoDB的存储结构，主要讨论页、查询方式。直接上图。

表空间（table space）

在 InnoDB 中存在两种表空间的类型：共享表空间和独立表空间。

共享表空间：多张表共用一个表空间

独立表空间：每张表有一个独立的表空间，数据和索引信息都会保存在自己的表空间中。

mysql > show variables like 'innodb_file_per_table';

InnoDB把数据保存在表空间内，表空间可以看作是InnoDB存储引擎逻辑结构的最高层，是一个或多个磁盘文件组成的虚拟文件系统。

InnoDB用表空间存储内容：表数据、索引、回滚段、双写缓冲区。

数据库由一个或多个表空间组成，表空间从管理上可以划分：系统表空间、用户表空间、撤销表空间、临时表空间。

段（segment）

由一个或多个区组成，区在文件系统是一个连续分配的空间（在 InnoDB 中是连续的 64 个页）

当我们创建数据表、索引的时候，就会相应创建对应的段。比如创建一张表则创建一个表段，创建一个索引则会创建一个索引段。

区（extent）

为了保证页的连续性，InnoDB存储引擎每次从磁盘一次申请4-5个区。默认情况下，InnoDB存储引擎的页大小为16KB，即一个区中有64个连续的页。

行（row）

InnoDB存储引擎是按行进行存放的。

页（Page）

页是InnoDB存储引擎磁盘管理的最小单位，每个页默认16KB，每个页包含一组连续的数据行或索引项，以提高访问数据的效率。

页的底层实现方式与存储引擎有关。不同的存储引擎可能会使用不同的数据结构来组织和管理页。

InnoDB 存储引擎使用了 B+ 树来组织和管理索引页和数据页，以提高访问效率。

MyISAM 存储引擎使用了堆数据结构来管理数据页，以提高插入和删除数据的性能。

InnoDB存储引擎中，常见的页类型有：

数据页（B-tree Node)

undo页（undo Log Page）

系统页 （System Page）

事物数据页 （Transaction System Page）

插入缓冲位图页（Insert Buffer Bitmap）

插入缓冲空闲列表页（Insert Buffer Free List）

未压缩的二进制大对象页（Uncompressed BLOB Page）

压缩的二进制大对象页 （compressed BLOB Page）

下图是页的存储结构和大小。

第一通用部分：主要指文件头和文件尾，将页的内容进行封装

第二数据记录部分：页的主要作用是存储记录，一个页内必须存储2行记录，否则就不是B+tree，而是链表，记录之间是单向链表。

在页中，记录是以单向链表的形式进行存储的。单向链表的特点就是插入、删除非常方便，但是检索效率不高，最差的情况下需要遍历链表上的所有节点才能完成检索。

第三索引部分：这部分是页目录(示意图2中的s0-sn，绿色未分配空间的下面)，它起到了记录的索引作用。

因为记录部分是单向链表，所以为了支持索引快速查询，做法：在页目录中提供了二分查找的方式，用来提高记录的检索效率，即给记录创建了一个目录。将所有的记录分成几个组，这些记录包括最小记录和最大记录，但不包括标记为已删除的记录。

页目录用来存储每组最后一条记录的地址偏移量，这些地址偏移量会按照先后顺序存储起来，每组的地址偏移量也被称之为槽（slot），每个槽相当于指针指向了不同组的最后一个记录。

B+ 树是如何进行记录检索

从 B+ 树的根开始，逐层检索，直到找到叶子节点，找到对应的数据页为止，将数据页加载到内存中，页目录中的槽（slot）采用二分查找的方式先找到一个粗略的记录分组，然后再在分组中通过链表遍历的方式查找记录。

页目录存储的是槽，槽相当于分组记录的索引。我们通过槽查找记录，实际上就是在做二分查找。

页的作用

1、页的作用是将数据和索引组织成连续的块。这有助于优化数据库的性能，因为MySQL可以直接从硬盘读取整个页，而不是逐个读取每个数据行或索引项。

2、减少磁盘碎片：由于数据和索引被组织成连续的块，MySQL可以更好地管理磁盘碎片，减少磁盘寻道时间。

3、缓存：MySQL使用缓存（cache）将常用页面存储在内存中，以提高访问速度。

页缓存（Page Cache）

当 MySQL 需要读取或写入表数据时，它会先将数据读取或写入到页缓存（Page Cache）中。页缓存是 MySQL 中的一种内存缓存，用于缓存最近使用的页。当需要访问某个页时，MySQL 会首先在页缓存中查找该页是否已经被缓存，如果已经被缓存，那么直接从页缓存中读取数据。否则，MySQL 就需要从磁盘上的数据文件中读取该页，并将其存储到页缓存中，以便下次更快地访问。

唠嗑广场

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