表在文件系统中的表示

InnoDB存储表数据的方式：

• 每个索引对应一个b+树，每个节点都是一个数据页，用双链表连接
• 叶子节点存储了完整的用户记录

管理这些页：表空间（系统表空间、独立表空间[为每个表建立一个]、其他类型表空间[通用表\undo\临时表]）

MyISAM存储表数据的方式：
没有表空间一说，表的数据和索引数据都存放在数据库子目录下

InnoDB的表空间

独立表空间结构

区的概念

64页-1区 256区-1组

• 第一个组的最开始的3个页面类型是固定的
• • FSP_HDR记录表空间整体属性以及所有区的属性，整个表空间只有过一个FSP_HDR类型页面
• • IBUF_BITMAP存储有关Change Buffer的一些信息
• • INODE存储INODE Entry的数据结构
• 其余的各组的两个页面的类型是固定的
• • XDES（extent descriptor）用来登记本组256个区的属性，与FSP_HDR作用类似但是FSP_HDR会额外存储一些表空间的属性
• • IBUF_BITMAP存储有关Change Buffer的一些信息

段的概念

索引->叶子段、非叶子段
碎片区：碎片区的页可以用于不同目的，其中可以有的页属段A，有的页属段B，有的直接属表空间。

• 刚插入数据时，段从某个碎片区以单个页来分配空间
• 段占用32个碎片区页面之后，以完整的区为单位分配存储空间
  段是某些零散的页面以及一些完整的区的集合

区的分类 XDES Entry

• FREE 区的分类
• FREE_FRAG 有剩余空闲页面的碎片区
• FULL_FRAG 没有剩余空闲页面的碎片区
• FSEG 附属于某个段的区

FREE 、FREE_FRAG 、FULL_FRAG属于表空间

XDES Entry 管理以上的区

• Segment ID 该区所在的段的ID
• List Node 将若干个XDES Entry连成一个链表
• State 区的状态，即以上四个
• Page State Bitmap 16字节-128位。一个区有64的页，这128位分为64个部分，每部分的第一位表示对应的表是否空闲，第二位还没用到

通过XDES Entry结构中的List Node建成链表，将状态对应的区对应的XDES Entry结构连接成一个链表，直属于表空间

• FREE链表
• FREE_FRAG链表
• FULL_FRAG链表

根据段号建立链表，为每个段中的区的XDES Entry结构建立了3个链表，属于段

• FREE链表
• NOT_FULL链表
• FULL链表

List Base Node（链表及节点）结构，包含了链表的头节点和尾节点等

段的结构 INODE Entry

段是一个逻辑上的概念

• NOT_FULL_N_USED 在NOT_FULL链表中使用了多少个页面
• MagicNumber 标记INODE Entry是否被初始化
• Fragment Array Entry 每个对应着一个零散的页面，表页号

各类型页面

• • FSP_HDR类型：第一个组的第一个页面，即表空间的第一个页面，存储表空间的整体属性及其第一个组的256个XDES Entry结构
    
• • XDES类型：只是不记录表空间的整体属性
• • IBUF_BITMAP了类型：记录了有关Change Buffer的东西
• • INODE类型：为了存储INODE Entry结构，其中，List Node For INODE Page List通用链表节点，存储上一个和下一个INODE页面的指针，当段超过85个时，需要额外的INODE类型的页面存储。讲这些INODE类型的页面串成两个不同链表
• • • SEG_INODES_FULL
• • • SEG_INODES_FREE
      

Segment Header 结构的运用

如何知道哪个段对应哪个INODE Entry结构

• Space ID 表空间ID
• Page Number 所在的页面页号
• Byte Offset 偏移量
  

系统表空间

开头有许多记录整个系统属性的页面
前1-3页面的类型是与独立表空间 一致的，但后3-7是系统表特有的

• SYS：存储Change Buffer的头部信息
• INDEX：存储Change Buffer的根页面
• TRX_SYS： 事务系统的相关信息
• SYS：第一个回滚段的信息
• SYS：数据字典头部信息

其中extent 1和extent 2成为双写缓冲区。

InnoDB数据字典

每当向一个表插入一条数据时，需要进行一系列的校验。使用的信息不是使用INSERT语句插入的用户数据，需要引入一些额外数据—元数据
其中有4个表尤其重要，如下‼️

• SYS_TABLES 所有表信息
• • 以NAME列为主键的聚簇索引
• • 以ID为列建立的二级索引
• SYS_COLUMNS 所有列信息
• • 只有一个以(TABLE_ID, POS)建立的聚簇索引
• SYS_INDEXES 所有索引信息
• • 只有一个以(TABLE_ID, ID)列为主键的聚簇索引
• SYS_FIELDS 所有索引对应的列的信息
• • 只有一个以（INDEX_ID, POS)列为主键的聚簇索引

Data Dictionary Header页面：有了上述的4张表，可以获取其他系统表以及用户定义的表的所有元数据。

1. 根据表名到SYS_TABLES表中定位到表的TABLE_ID
2. 使用TABLE_ID到SYS_CCOLUMNS表中获取所有列的信息
3. 使用TABLE_ID到SYS_INDEXES表中获取所有索引的信息
4. 使用TABLE_ID到SYS_FIELDS表中获取所有索引列的信息

使用类型为SYS的页面记录上述4张表