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MYSQL-->InnoDB引擎底層原理

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邏輯存儲結構邏輯存儲結構圖

MYSQL-->InnoDB引擎底層原理

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  1. 表空間
    表空間文件在Linux下存放在 /var/lib/mysql文件中的 xxx.ibd 文件就是表空間文件
    表空間文件用來存儲，記錄 ， 索引等數據 。
  2. 段
    段分為，數據段(Leaf node segment) ，索引段(Non-leaf node segment)，回滾段(Rollback segment)，InnoDB是索引組織表，數據段就是B+樹的葉子節點，索引段就是非葉子節點 ， 段用來管理Extend（區） 。
    一個段相當于一張表
  3. 區
    區是表空間的單元結構，每個區大小為1M，默認情況下InnoDB存儲引擎頁大小為16k，一個區一共16個連續的頁 。
  4. 頁
    頁 ， 是InnoDB存儲引擎磁盤管理的最小單元 。
    每個區默認16KB，為了保證頁的連續性，InnoDB存儲引擎每次從磁盤申請4到5個區 。
  5. 行
    行指的是InnoDB存儲的數據
    表結構中倆個隱藏字段
    Trx_id：最后一次操作事務的id
    Roll pointer：指針，指向增刪改之前的數據，可以拿這個找到修改之前的數據 。
架構MySQL5.5版本后，默認使用InoDB存儲引擎 。
它擅長事務處理，具有崩潰恢復性特性！
下圖為InnoDB架構圖，左邊為內存結構，右邊為磁盤結構 。
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內存結構
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Buffer Pool(緩沖池)緩沖池是主內存的一個區域，里面可以緩存磁盤上經常操作的真實數據 。
在執行增刪改查操作的時候，先操作緩存池中的數據(如果沒有，從磁盤加載并且緩存)
然后以一定頻率刷新到磁盤，從而減少磁盤IO，加快處理速度
在緩存池中有一塊一塊的 ， 這個是頁 。
緩存池以頁為單位，底層采用鏈表數據結構管理Page 。
根據狀態將Page分為三類：
  1. free page ：空閑頁，未被使用的頁 。
  2. clean page   ：被使用的頁 ， 數據沒有被修改過 。
  3. dirty page    ：臟頁，被使用的頁，頁中數據和磁盤中數據不一致 。
Change Buffer(更改緩存區)介紹
更改緩存區，主要針對非唯一的二級索引 。
在執行DML語句時 ， 如果這些數據頁不在Buffer Poor中，不會直接操作磁盤 ， 而是將數據變更在更改緩存區Change Buffer中 。
在未來數據被讀取的時候 ， 再將數據合并恢復到Buffer Pool中，再將合并后的數據刷新到磁盤中 。
意義
和聚集索引不同，二級索引是非唯一的！
并且二級索引以相對隨機的順序插入 。
同樣的刪除和更新可能會影響索引樹中不相鄰的二級索引頁，如果每一次都操作磁盤，會造成大量磁盤IO 。
有了ChangeBuffer后，我們可以在緩沖池中進行合并處理減少磁盤IO
Log Buffer(日志緩存區)日志緩存區，用來保存要寫入磁盤中的log日志數據(redo log 、undo log) 。
默認大小16MB，日志緩存區的日志會定期刷新到磁盤中 。如果需要更新、插入、或刪除多行的事務，增加日志緩存區大小可以節約磁盤IO
在系統變量中設置即可
關鍵字：
innodb_log_buffer_size 緩存區大小
【MYSQL-->InnoDB引擎底層原理】innodb_flush_log_at_trx_commit 日志刷新到磁盤的時機
1代表的是日志在每次事務提交時寫入并刷新到磁盤
0代表每秒將日志寫入并刷新到磁盤一次
2代表日志在每次事務提交后寫入，并且每秒刷新到磁盤一次
Adaaptive Hash index(自適應哈希索引)自適應哈希索引，用于優化Buffer Pool數據的查詢 。
InnoDB存儲引擎會監控表上各索引頁的查詢，如果觀察到hash索引可以提高速度，就會建立hash索引 。
這個叫自適應哈希索引
可以在系統變量中查詢是否開啟自適應哈希索引
關鍵字是 adaptive_hash_index
磁盤結構
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System Tablespace(系統表空間)系統表空間是change Buffer的存放區域 。
關鍵字：innodb_data_file_path
系統表空間存放路徑
File-Per-Table Tablespaces存放每個表的獨立表空間
默認是開啟的-->開啟后代表每一張表都會生成對應的表空間文件 。
xxx.ibd結尾的文件都是表的表空間文件

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