MySQL中InnoDB存儲文件的示例分析

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從物理意義上來講，InnoDB表由共享表空間文件（ibdata1）、獨占表空間文件（ibd）、表結構文件（.frm）、以及日志文件（redo文件等）組成。

1、表結構文件

在MYSQL中建立任何一張數據表，在其數據目錄對應的數據庫目錄下都有對應表的.frm文件,.frm文件是用來保存每個數據表的元數據(meta)信息，包括表結構的定義等，.frm文件跟數據庫存儲引擎無關，也就是任何存儲引擎的數據表都必須有.frm文件，命名方式為數據表名.frm，如user.frm. .frm文件可以用來在數據庫崩潰時恢復表結構。

2、表空間文件

（1）表空間結構分析

以下為InnoDB的表空間結構圖：

數據段即B+樹的葉子節點，索引段即為B+樹的非葉子節點InnoDB存儲引擎的管理是由引擎本身完成的，表空間（Tablespace）是由分散的段(Segment)組成。一個段(Segment)包含多個區（Extent）。

區（Extent）由64個連續的頁（Page）組成，每個頁大小為16K，即每個區大小為1MB，創建新表時，先使用32頁大小的碎片頁存放數據，使用完后才是區的申請（InnoDB最多每次申請4個區，保證數據的順序性能）
頁類型有：數據頁、Undo頁、系統頁、事務數據頁、插入緩沖位圖頁、以及插入緩沖空閑列表頁。

（2）獨占表空間文件

若將innodb_file_per_table設置為on，則系統將為每一個表單獨的生成一個table_name.ibd的文件，在此文件中，存儲與該表相關的數據、索引、表的內部數據字典信息。

（3）共享表空間文件

在InnoDB存儲引擎中，默認表空間文件是ibdata1（主要存儲的是共享表空間數據），初始化為10M，且可以擴展，如下圖所示：

實際上，InnoDB的表空間文件是可以修改的，使用以下語句就可以修改：

Innodb_data_file_path=ibdata1:370M；ibdata2:50M:autoextend

使用共享表空間存儲方式時，Innodb的所有數據保存在一個單獨的表空間里面，而這個表空間可以由很多個文件組成，一個表可以跨多個文件存在，所以其大小限制不再是文件大小的限制，而是其自身的限制。從Innodb的官方文檔中可以看到，其表空間的最大限制為64TB，也就是說，Innodb的單表限制基本上也在64TB左右了，當然這個大小是包括這個表的所有索引等其他相關數據。

而在使用單獨表空間存儲方式時，每個表的數據以一個單獨的文件來存放，這個時候的單表限制，又變成文件系統的大小限制了。

以下即為不同平臺下，單獨表空間文件最大限度。

Operating System File-size Limit
Win32 w/ FAT/FAT32 2GB/4GB
Win32 w/ NTFS 2TB (possibly larger)
Linux 2.4+ (using ext3 file system) 4TB
Solaris 9/10 16TB
MacOS X w/ HFS+ 2TB
NetWare w/NSS file system 8TB

※ 以下是MySQL文檔中的內容：

Windows用戶請注意： FAT和VFAT (FAT32)不適合MySQL的生產使用。應使用NTFS。

（4）共享表空間與獨占表空間

共享表空間以及獨占表空間都是針對數據的存儲方式而言的。

共享表空間: 某一個數據庫的所有的表數據，索引文件全部放在一個文件中，默認這個共享表空間的文件路徑在data目錄下。 默認的文件名為:ibdata1 初始化為10M。

獨占表空間: 每一個表都將會生成以獨立的文件方式來進行存儲（.ibd文件，這個文件包括了單獨一個表的數據內容以及索引內容)。

1）存儲內容比較

使用獨占表空間之后：

每個表對應的數據、索引和插入緩沖 存放在獨占表空間（.idb文件）

每個表對應的撤銷（undo）信息，系統事務信息，二次寫緩沖等還是存放在了原來的共享表空間內（ibdata1文件）

2）特點比較

具體的共享表空間和獨立表空間優缺點如下：

共享表空間：

優點：

可以放表空間分成多個文件存放到各個磁盤上（表空間文件大小不受表大小的限制，如一個表可以分布在不同的文件上）。

數據和文件放在一起方便管理。

缺點：

所有的數據和索引存放到一個文件中，則將有一個很常大的文件，雖然可以把一個大文件分成多個小文件，但是多個表及索引在表空間中混合存儲，這樣對于一個表做了大量刪除操作后表空間中將會有大量的空隙，特別是對于統計分析，日志系統這類應用最不適合用共享表空間。

獨立表空間：（在配置文件（my.cnf）中設置 innodb_file_per_table）

優點：

1. 每個表都有自已獨立的表空間。

2. 每個表的數據和索引都會存在自已的表空間中。

3. 可以實現單表在不同的數據庫中移動。

4. 空間可以回收

對于使用獨立表空間的表，不管怎么刪除，表空間的碎片不會太嚴重的影響性能，而且還有機會處理。

a)Drop table操作自動回收表空間

b）如果對于統計分析或是日值表，刪除大量數據后可以通過:alter table TableName engine=innodb;回縮不用的空間。

c) 對于使innodb-plugin的Innodb使用truncate table也會使空間收縮。

5、在服務器資源有限,單表數據不是特別多的情況下, 獨立表空間明顯比共享方式效率更高 . 但是MySQL 默認是共享表空間 。

缺點：

單表體積可能過大，如超過100個G。

3）共享表空間以及獨占表空間之間的轉化

修改獨占空表空間配置，配置以下參數

innodb_data_home_dir = "/user/local/mysql/var" 數據庫文件所存放的目錄

innodb_log_group_home_dir = "/user/local/mysql/var" 日志存放目錄

innodb_data_file_path=ibdata1:10M:autoextend 設置配置一個可擴展大小的尺寸為10MB的單獨文件（共享數據文件），名為ibdata1。沒有給出文件的位置，所以默認的是在MySQL的數據目錄內。

innodb_file_per_table=1 是否使用共享還是獨占表空間 (1:為使用獨占表空間,0:為使用共享表空間)

查看innodb_file_per_table 變量，如果為OFF說明所使用的是共享表空間(默認情況下，所使用的表空間為共享表空間)

對innodb_file_per_table 進行修改時，對于之前使用過的共享表空間不會影響，除非手動的去進行修改

注意：

InnoDB不創建目錄，所以在啟動服務器之前請確認所配置的路徑目錄存在。

做數據的移植以及備份時，要注意數據文件的完整性.

以上是“MySQL中InnoDB存儲文件的示例分析”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！