前言
如果你使用过MySQL数据库,对它的存储引擎:InnoDB,一定不会感到陌生。
众所周知,在MySQL5以前,默认的存储引擎是:MyISAM。但MySQL5之后,默认的存储引擎已经变成了InnoDB,它是我们建表的首选存储引擎。
那么,问题来了:
InnoDB底层是如何存储数据的?表中有哪些隐藏列?用户记录之间是如何关联起来的?如果你想知道上面三个问题的答案,那么,请继续往下面看。
本文主要包含如下内容:
1.磁盘or内存1.1磁盘数据对系统来说是非常重要的东西,比如:用户的身份证、手机号、银行号、会员过期时间、积分等等。一旦丢失,会对用户造成很大的影响。
那么问题来了,如何才能保证这些重要的数据不丢呢?
答案:把数据存在磁盘上。
当然有人会说,如果磁盘坏了怎么办?
那就需要备份,或者做主从了……
好了,打住,这不是今天的重点。
言归正传。
大家都知道,从磁盘上读写数据,至少需要两次I/O请求才能完成。一次是读I/O,另一次是写I/O。
而IO请求是比较耗时的操作,如果频繁进行I/O请求势必会影响数据库的性能。
那么,如何才能解决数据库的性能问题呢?
1.内存把数据存在寄存器?
没错,操作系统从寄存器中读取数据是最快的,因为它离CPU最近。
但是寄存器有个非常致命的问题:它只能存储非常少量的数据,设计它的目的主要是用来暂存指令和地址,并非存储大量用户数据的。
这样看来,只能把数据存在内存中了。
因为内存同样能满足我们,快速读取和写入数据的需求,而且性能是非常可观的,只是比较寄存器稍稍慢了一丢丢而已。
不过有个让人讨厌的地方是,内存相对于磁盘来说,是更加昂贵的资源。通常情况下,G或者1T的磁盘,是很常见的。但你有听说过有G的内存吗?别人会以为你疯了。内存大小讨论的数量级一般是16G或G。
内存可以存储一些用户数据,但无法存储所有的用户数据,因为如果数据量太大了,它可能还是存不下。
此外,即使用户数据能刚好存在内存,以后万一有一天,数据库服务器或者部署节点挂了,或者重启了,数据不就丢了?
怎么做,才能不会因为异常情况,而丢数据。同时,又能保证数据的读写速度呢?
.数据页我们可以把一批数据放在一起。
写操作时,先将数据写到内存的某个批次中,然后再将该批次的数据一次性刷到磁盘上。如下图所示:
读操作时,从磁盘上一次读一批数据,然后加载到内存当中,以后就在内存中操作。如下图所示:
将内存中的数据刷到磁盘,或者将磁盘中的数据加载到内存,都是以批次为单位,这个批次就是我们常说的:数据页。
当然InnoDB中存在多种不同类型的页,数据页只是其中一种,我们在这里重点介绍一下数据页。
那么问题来了,什么是数据页?
数据页主要是用来存储表中记录的,它在磁盘中是用双向链表相连的,方便查找,能够非常快速得从一个数据页,定位到另一个数据页。
很多时候,由于我们表中的数据比较多,在磁盘中可能存放在多个数据页当中。
有一天,我们要根据某个条件查询数据时,需要从一个数据页找到另一个数据页,这时候的双向链表就派上大用场了。磁盘中各数据页的整体结构如下图所示:
通常情况下,单个数据页默认的大小是16KB。当然,我们也可以通过参数:innodb_page_size,来重新设置大小。不过,一般情况下,用它的默认值就够了。
好吧,数据页的整体结构已经搞明白了。
那么,单个数据页包含哪些内容呢?
从上图中可以看出,数据页主要包含如下几个部分:
文件头部页头部最大和最小记录用户记录空闲空间页目录文件尾部.用户记录对于新申请的数据页,用户记录是空的。当插入数据时,innodb会将一部分空闲空间分配给用户记录。
用户记录是InnoDB的重中之重,我们平时保存到数据库中的数据,就存储在它里面。那么,它里面又包含哪些内容呢?你不好奇吗?
其实在InnoDB支持的数据行格式有四种: