InnoDB数据文件

InnoDB文件存储结构

InnoDB数据文件存储结构：分为多个ibd数据文件 --> 一个ibd数据文件 --> Segment（段）--> Extent（区）--> Page（页）--> Row（行）。

• Tablesapce：表空间，用于存储多个ibd数据文件，用于存储表的记录和索引。一个文件包含多个段。
• Segment：段，用于管理多个Extent，分为数据段（Leaf node segment）、索引段（Non-leaf node segment）、回滚段（Rollback segment）。一个表至少会有两个segment，一个管理数据，一个管理索引。每多创建一个索引，会多两个segment。
• Extent：区，一个区固定包含64个连续的页，大小为1M。当表空间不足，需要分配新的页资源，不会一页一页分，直接分配一个区。
• Page：页，用于存储多个Row行记录，大小为16K。包含很多种页类型，比如数据页，undo页，系统页，事务数据页，大的BLOB对象页。
• Row：行，包含了记录的字段值，事务ID（Trx id）、滚动指针（Roll pointer）、字段指针（Field pointers）等信息。

Page是文件最基本的单位，无论何种类型的page，都是由page header，page trailer和page body组成。如下图所示：

InnoDB文件存储格式

• 通过 SHOW TABLE STATUS 命令：

  

  一般情况下，如果row_format为REDUNDANT、COMPACT，文件格式为Antelope；如果row_format为DYNAMIC和COMPRESSED，文件格式为Barracuda。

• 通过information_schema查看指定表的文件格式:

  

File文件格式（File-Format）

在早期的InnoDB版本中，文件格式只有一种，随着InnoDB引擎的发展，出现了新文件格式，用于支持新的功能。目前InnoDB只支持两种文件格式：Antelope 和 Barracuda。

• Antelope：先前未命名的，最原始的InnoDB文件格式，它支持两种行格式：COMPACT和REDUNDANT，MySQL 5.6及其以前版本默认格式为Antelope。
• Barracuda：新的文件格式。它支持InnoDB的所有行格式，包括新的行格式：COMPRESSED和 DYNAMIC。

通过innodb_file_format配置参数可以设置InnoDB文件格式，之前默认值为Antelope，5.7版本开始改为Barracuda。

Row行格式（Row_format）

表的行格式决定了它的行是如何物理存储的，这反过来又会影响查询和DML操作的性能。如果在单个page页中容纳更多行，查询和索引查找可以更快地工作，缓冲池中所需的内存更少，写入更 新时所需的I/O更少。

InnoDB存储引擎支持四种行格式：REDUNDANT、COMPACT、DYNAMIC和COMPRESSED。

DYNAMIC和COMPRESSED新格式引入的功能有：数据压缩、增强型长列数据的页外存储和大索引前缀。

• 每个表的数据分成若干页来存储，每个页中采用B树结构存储；
• 如果某些字段信息过长，无法存储在B树节点中，这时候会被单独分配空间，此时被称为溢出页，该字段被称为页外列。

冗长行格式-REDUNDANT

使用REDUNDANT（冗长的）行格式，表会将变长列值的前768字节存储在B树节点的索引记录中，其余的存储在溢出页上。对于大于等于786字节的固定长度字段InnoDB会转换为变长字段，以便能够在页外存储。

紧凑行格式-COMPACT

与REDUNDANT行格式相比，COMPACT（紧凑的）行格式减少了约20%的行存储空间，但代价是增加了某些操作的CPU使用量。如果系统负载是受缓存命中率和磁盘速度限制，那么COMPACT格式可能更快。如果系统负载受到CPU速度的限制，那么COMPACT格式可能会慢一些。

动态行格式-DYNAMIC

使用DYNAMIC（动态的）行格式，InnoDB会将表中长可变长度的列值完全存储在页外，而索引记录只包含指向溢出页的20字节指针。大于或等于768字节的固定长度字段编码为可变长度字段。

DYNAMIC行格式支持大索引前缀，最多可以为3072字节，可通过innodb_large_prefix参数控制。

压缩行格式-COMPRESSED

COMPRESSED（压缩的）行格式提供与DYNAMIC行格式相同的存储特性和功能，但增加了对表和索引数据压缩的支持。

总结

在创建表和索引时，文件格式都被用于每个InnoDB表数据文件（其名称与*.ibd匹配）。修改文件格式的方法本质是重新创建表及其索引，最简单方法是对要修改的每个表使用以下命令：

ALTER TABLE 表名 ROW_FORMAT=格式类型;