MYSQL实战优化——数据页、表空间

经过前面的介绍现在我们都知道，一行一行的数据是存放在数据页里的，所以接下来我们该分析一下数据页的结构了。之前介绍过，每个数据页，实际上是默认有16kb的大小，那么这16kb的大小就是存放大量的数据行吗？明显不是的，其实一个数据页拆分成了很多个部分，大体上来说包含： 文件头、数据页头，最小记录和最大记录、多个数据行、空闲空间、数据页目录、文件尾部。下面我们来看一张图：

简单来说，就是平时我们创建的那些表，其实都有一个表空间的概念，在磁盘上都会对应着“表名.ibd”这样的一个磁盘数据文件。所以在物理层面，表空间就是对应一些磁盘上的数据文件。有的表空间，比如系统表空间可能对应的是多个磁盘文件，我们自己创建的表对应的表空间可能就是对应了一个“表名.ibd”数据文件。

在表空间的磁盘文件里会有很多的数据页，但是如果一个表空间包含了太多数据页的话就不便于管理，所以在表空间里又引入了一个 的概念，英文就是extent，一个数据区对应着连续的64个数据页，每个数据页是16kb，所以一个数据区是1mb，然后256个数据区被划分为一组。

对于表空间而言，它的第一组数据区的第一个数据区的前3个数据页都是固定的，里面存放了一些描述性的数据。比如fsp_hdr这个数据页，它里面就存放了表空间和这一组数据区的一些属性。ibuf_bitmap数据页，里面存放的是这一组数据页的所有insert buffer的一些信息。inode数据页，这里也存放了一些特殊信息。

我们现在先不去具体了解它们是干什么的，只要知道第一组数据区的第一个数据区的前3个数据页，都是存放一些特殊信息的。然后这个表空间里的其它各组数据区，每一组数据区的第一个数据区的头两个数据页都是存放特殊信息的，比如xdes数据页就是用来存放这一组数据区的一些相关属性的，其实就是很多描述这组数据区的东西。下面我们通过一张图来看一下表空间的存储结构。

1、linux *** 作系统的存储系统软件层原理分析以及IO调度优化原理

简单来说，linux的存储系统分为 VFS层、文件系统层，Page Cache缓存层，通用Block层、IO调度层、Block设备驱动层、Block设备层 ，如下图：

最后IO完成调度之后，就会决定哪个IO请求先执行，哪个IO请求后执行，此时可以执行的IO请求就会交给Block设备驱动层，最后经过驱动把IO请求发送给真正的存储硬件，也就是Block设备层。硬件设备完成IO读写 *** 作，最后就把响应经过上面的层级反向依次返回，最终MySQL可以得到本次IO读写 *** 作的结果。

innodb的可以用以下方式设置

[mysqld]

innodb_data_file_path = ts #用来容纳InnoDB数据表的表空间：可能涉及一个以上的文件；每一个表空间文件的最大长度都必须以B,MB,GB为单位给出；表空间文件的名字必须以分号隔开；最后一个表空间文件还以带有一个autoextend属性和一个最大长度(max:n)。如：ibdata1:1Gibdata2:1G:autoextend:max:2G。默认设置是ibdata1:10M:autoextend

innodb_autoextend_increment = n #带有autoextend属性的表空间文件每次加大多少兆字节(默认是8MB)，该属性不涉及具体的数据表文件，那些文件的增大速度相对是比较小的

示例：

innodb_data_file_path=ibdata1:50Mibdata2:50M:autoextend

myisam:

与系统有关

以MySQL 8.0 来说，通过查看 8.0 的官方文档得知，8.0 的临时表空间分为会话临时表空间和全局临时表空间，会话临时表空间存储用户创建的临时表和当 InnoDB 配置为磁盘内部临时表的存储引擎时由优化器创建的内部临时表，当会话断开连接时，其临时表空间将被截断并释放回池中；也就是说，在 8.0 中有一个专门的会话临时表空间，当会话被杀掉后，可以回收磁盘空间；而原来的 ibtmp1 是现在的全局临时表空间，存放的是对用户创建的临时表进行更改的回滚段，在 5.7 中 ibtmp1 存放的是用户创建的临时表和磁盘内部临时表；

也就是在 8.0 和 5.7 中 ibtmp1 的用途发生了变化，5.7 版本临时表的数据存放在 ibtmp1 中，在 8.0 版本中临时表的数据存放在会话临时表空间，如果临时表发生更改，更改的 undo 数据存放在 ibtmp1 中；

实验验证：将之前的查询结果保存成临时表，对应会话是 45 号，通过查看对应字典表，可知 45 号会话使用了 temp_8.ibt 这个表空间，通过把查询保存成临时表，可以用到会话临时表空间，如下图：

下一步杀掉 45 号会话，发现 temp_8.ibt 空间释放了，变为了初始大小，状态为非活动的，证明在 mysql8.0 中可以通过杀掉会话来释放临时表空间。

总结：在 mysql5.7 时，杀掉会话，临时表会释放，但是仅仅是在 ibtmp 文件里标记一下，空间是不会释放回 *** 作系统的。如果要释放空间，需要重启数据库；在 mysql8.0 中可以通过杀掉会话来释放临时表空间。

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