InnoDB引擎

第一章 MySQL简介

1.1 MySQL体系结构

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MySQL由以下几部分组成 连接池、管理服务和工具组件、SQL接口组件、查询分析器组件、优化器组件、缓冲组件、插件式存储引擎、物理文件。 MySQL区别于其他数据库的最重要的一个特点是插件式的表存储引擎。

1.2 MySQL存储引擎

InnoDB与MyISAM区别

InnoDB支持事务，特点是行锁设计、支持外键。使用MVCC获得高并发，实现了标准4种隔离级别。 MyISAM不支持事务，表锁设计，支持全文索引。缓冲池只缓存索引文件，而不缓冲数据文件。

第二章 InnoDB存储引擎

1.1 概述

特点：行锁设计、支持MVCC、支持外键、提供一致性非锁定读（？）

2.3 InnoDB体系架构

主要是后台线程与内存池

后台线程

1、Master Thread 2、IO Thread InnoDB中大量使用了AIO来处理IO请求，极大提高数据库的性能。 3、Purge Thread

内存池

1、缓冲池 2、LRU 缓冲池是通过LRU（最近最少使用）算法来管理，最频繁使用的页在LRU列表的前端，最少使用的页在LRU列表后端。 InnoDB对传统的LRU算法做了一些优化，LRU列表中加入了midpoint位置。新读取到的页放进midpoint位置。 为什么要这样做？ 一些操作如索引或数据扫描操作，需要访问表中许多页，甚至全部页。如果放在首部，非常可能将热点数据也从列表中顶掉移除。 引入了一个参数innodb_old_blocks_time 表示页读取到mid位置后等待多久才会被加入到LRU的热端，设置为0避免热点数据刷出

数据库刚启动时，LRU列表为空，这些页都存放在Free列表中，当需要从缓冲池中分页时，首先从Free列表中查找是否有可用的空闲页，若有则将该页从Free列表中删除，放入到LRU列表。 LRU列表的old部分加入到new部分时，此时的操作叫 page made young。

3、重做日志缓冲

文件

3.1 参数文件

3.2 日志文件

常见的日志文件主要有错误日志、二进制日志（binlog）、慢查询日志（slow query log）

第四章 表

4.1 索引组织表

InnoDB引擎中，表都是按照主键顺序组织存放的，这种存储方式的表称为索引组织表。 如果创建表时没有显示定义主键，InnoDB会首先判断是否有非空的唯一索引，如果有，则该列为主键。如不存在，InnoDB引擎自动创建一个6字节大小的指针。

4.2 InnoDB逻辑存储结构

所有数据都被逻辑地存放在一个空间中，称为表空间。表空间又由段、区、页组成。

4.2.1 表空间

默认情况下InnoDB存储引擎有一个共享表空间ibdata1，用户可以启用参数innodb_file_per_table,每张表内的数据单独放到一个表空间。

4.2.2 段

常见的段有数据段、索引段、回滚段。 数据即索引，索引及数据。数据段为B+树的叶子节点，索引段为B+树的非索引节点。

4.2.3 区

区时连续页组成的空间，InnoDB页默认16KB、一个区大小为1MB，一个区中一共有64个连续的页 InnoDB 1.0.x后裔i纳入压缩页，页的大小可以为2K、4K、8K。

问题？表的大小不应该至少是1MB吗？一个区的大小 实际上用户启用innodb_file_per_table,创建表的默认大小时96KB，是因为每个段开始时，先用32个页大小的碎片页来存放数据，在使用完这些页后才是64个连续页的申请。这样做的好处是对于一些小标，开始时申请较少的空间，节省磁盘开销。 用完32个随拍你也后，新的页会采用区的方式进行空间申请，可能一次申请几个区。

4.2.4 页

页是InnoDB磁盘管理的最小单位。 常见的页有数据页（B-tree Node）、undo页（undoLog Page）、系统页（System Page）、事务数据页（Transaction system Page）...

4.2.5 行

InnoDB存储引擎是面向行的，数据是按行存放。每个页存放的行记录有硬性定义，最多允许存放16KB/2（即8192行）减去200行=7992行记录

4.3 InnoDB行记录格式

意味着页中保存着一行行的数据 每个行数据中有两个字节代表next_recorder表示下一个记录的偏移量，InnoDB存储引擎在页内部通过一种链表的结构来串连各个行记录

疑问？Null标志位只有8位，若第10列是null，怎么标志？

4.3.3 行溢出数据

VARCHAR（N）中的N指的是字符的长度 文档中说明VARCHAR类型最大支持65535，单位是字节。 还需要注意的是，MySQL官方手册中定义的65535长度是指所有VARCHAR列长度总和，如果列的长度总和超出这个长度，依然无法创建。 当发生行溢出时，数据存放在页类型为Uncompress BLOB页中。 每个页中至少应该有两条行记录（否则失去了B+ Tree的意义，变成链表） 因此，如果页中只能存放一条记录，InnoDB存储引擎会自动将行数据存放到溢出页中。

对于TEXT或BLOB数据，放在数据页中还是BLOB中和VARCHAR一样，取决于是否能保证一个页至少能存放两条记录。

4.3.5 CHAR的行结构存储

4.4 InnoDB数据页结构

InnoDB数据页由以下七个部分组成，

第五章 索引与算法

5.1 InnoDB索引概述

• B+树索引
• 全文索引
• 哈希索引

B+是找到所在的页，数据库把页读入到内存，再到内存中查找得到数据。 哈希索引是自适应的，InnoDB会根据表的使用情况自动为表生成哈希索引，不能人为干预？

5.2 数据结构与算法

Page Directory中的槽？

5.3 B+树

5。4 B+树索引

B+树索引可以分为聚集索引（clustered index）和辅助索引（secondary index）。内部都是B+树，叶子节点存放着所有数据。不同之处在于，叶子节点存放的是否是一整行的信息

聚集索引 InnoDB存储引擎表是索引组织表？

第六章 锁

6.1 lock与latch

latch一般被称为轻量级锁，InnoDB引擎中可以分为mutex(互斥量)与rwlock（读写锁）作用对象是线程，目的保证并发线程操作临界资源的正确性，无死锁检测。 lock的对象是事务，锁定数据库对象如表、页、行。 一般仅在commit或rollback后释放，有死锁机制。

6.2 InnoDB中的锁

共享排他锁

共享锁（S Lock），允许事务读一行数据 排他锁（X Lock），允许事务删除或更新一行数据 排他锁与共享锁的兼容性表格

除此之外，InnoDB存储引擎支持多粒度锁定，一种额外的所方式，称为意向锁。？？？ 意向共享锁（IS Lock） 意向排他锁（IX Lock） 特殊：S与IX不兼容

事务隔离级别

4种 Read Uncommitted（未提交读）---可能导致脏读、不可重复读、幻读 最低的隔离级别，允许读取未提交事务的数据。 Read Committed（提交读）---阻止脏读 允许读取并发事务已提交的数据。 Repeatable read（可重复读） --- 阻止脏读和不可重复读 多次读结果都一样？ SERIALIZABLE（串行化） 实现ACID、