InnoDB文檔筆記（一）

同事推薦看看，以前都是看書，畢竟官方文檔仍是靠譜些(Verison 5.7)

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1、簡介

• ACID事務、行級鎖、主鍵、外鍵

  

1.1 好處

• crash recovery 故障重啓後自動恢復
• buffer pool 經常使用數據和索引會緩存在內存中
• foreign keys 外鍵約束
• checksum 數據損壞提醒
• primary key 主鍵
• chang buffering
• adaptive hash index

1.2 ACID

• Atomicity 跟事務相關，包括autocommit、commit、rollback
• Consistency 數據保護相關，包括doublewrite buffer、crash recovery
• Isolation 事務隔離級別
• Durability 依賴軟件硬件

1.3 InnoDB Multi-Versioning

• 關於數據行的變動信息存儲在表空間裏面，叫作rollback segment
• InnoBD在數據庫中爲每一行數據存儲三個字段。

  • DB_TRX_ID，6個字節，記錄上一次insert／update操做的事務ID（delete看做update）
  • DB_ROLL_PTR(roll pointer)，7個字節，指向寫入rollback segement 的undo日誌記錄
  • DB_ROW_ID，6個字節，單調遞增，聚簇索引包括row ID

• 存入rollback segement的Undo logs 分爲save undo logs和update undo logs
• purge thread
• 二級索引不包含系統隱藏列
• 二級索引刪除或者更新，覆蓋索引將不能使用，InnoDB將從聚簇索引中讀取數據

2、InnoDB Architecture

3、InnoDB In-Memory Structures

3.1 Buffer Pool

在主內存中緩存表數據和索引數據。緩衝池是一個連續的頁，採用LRU算法淘汰不多使用的數據。

3.2 Change Buffer

change buffer是一種特殊的數據結構，緩存二級索引頁的變化，而且這些緩存頁不在buffer pool中。change buffer主要有DML操做致使的，而且當有讀操做將頁面加載到buffer pool後，進行合併到buffer pool。事務提交會致使change buffer合併，服務器中止和重啓也會致使。若是二級索引包含降序索引列或主鍵包含降序索引列，則不支持更改緩衝。 change buffer默認佔有buffer pool內存的25%，最大爲50%。

3.3 Adaptive Hash Index

自適應Hash Index是爲加速查詢 在Mysql5.7中，對自適應Hash Index進行了分區，每一個索引綁定一個特定的分區，而且每一個分區是被分離鎖保護。分區是由innode_adaptive_hash_index_parts控制，默認8個分區，最大512。

3.4 Log Buffer

日誌緩衝區是存儲要寫入磁盤上的日誌文件的數據的內存區域。默認16MB。

4、InnoDB On-Disk Structures

4.1 Tables

4.1.1 Creating InnoDB Tables

InnoDB表及其索引能夠在system tablespace、file-per-table tablespace、general tablespace中建立。當innodb_file_per_table開啓，InnoDB table就隱式在每一個file-per-table tablespace中，相反則在system tablespace。至於general tablespace，則須要使用create table ... tablespace語句。 當新建一個InnoDB table時，會在數據庫data目錄下建立一個.frm的文件。

• 在file-per-table tablespace中建立的表，在數據庫目錄下會建立一個.ibd的文件。
• 在system tablespace中建立的表，是在數據庫目錄下會現有的ibdata 文件中建立。
• 在general tablespace中建立的表，是在現有的.ibd文件中建立。

數據行格式由innodb_default_row_format決定，默認是DYNAMIC。

4.1.2 Moving or Copying InnoDB Tables

• Transportable Tablespaces

前提是表是由innode_file_per_table tablespace建立。

• MySQL Enterprise Backup
• Copying Data Files (Cold Backup Method)
• Export and Import (mysqldump)

4.1.3 Converting Tables from MyISAM to InnoDB

• Adjusting Memory Usage for MyISAM and InnoDB
• Handling Too-Long Or Too-Short Transactions
• Handling Deadlocks
• Planning the Storage Layout
• Converting an Existing Table
• Cloning the Structure of a Table
• Transferring Existing Data
• Storage Requirements
• Defining a PRIMARY KEY for Each Table
• Application Performance Considerations
• Understanding Files Associated with InnoDB Tables

4.1.4 AUTO_INCREMENT Handling in InnoDB

必須至少是索引的一部分

4.2 Indexes

聚簇索引存儲行數據，聚簇索引和主鍵是一致的。

沒有定義主鍵或者沒有合適的惟一索引，InnoDB內部在包含row id值的合成列上生成一個名爲GEN_CLUST_INDEX的隱藏集羣索引。這個row id佔用6個字節。

二級索引包含主鍵值，經過主鍵值查找聚簇索引。

除了空間索引是R-tree結構，其餘的InnoDB索引都是B-tree結構，索引記錄都存在樹的葉子節點上，默認一個索引頁大小16kb。索引記錄是有序存儲的，這樣可讓索引頁15/16的空間是利用的，1/16的空間給索引增長預留。

4.2.1 Sorted Index Bulid

index bulid分爲三個階段

• 第一階段：掃描彙集索引，生成索引條目並將其添加到排序緩衝區。當排序緩衝區滿時，條目將被排序並寫入臨時中間文件。這個過程也稱爲「run」。
• 第二階段：將一個或多個run寫入臨時中間文件，對文件中的全部條目執行合併排序。
• 第三階段：排序後的條目被插入到B-tree中。