MySQL InnoDB引擎表空间(tablespace)

1.System tablespace

系统表空间是MySQL Server进行相关操作的公共表空间，其主要内容包括：

• 表数据页
• 表索引页
• 数据字典
• MVCC控制数据
• Undo space
• 回滚段
• Double write buffer
• Insert buffer

相关参数

innodb_data_file_path = /ibdata/ibdata1:10M:autoextend
innodb_file_per_table = ON

现在的MySQL版本已经可以实现自动扩展表空间，其中innodb_file_per_table默认是开启的，表示为每一张新建的表创建表空间，这样可以避免ibdata1过于庞大。

数据字典

数据字典是由各种表对象的元数据信息（表结构，索引，列信息等）组成的内部表。

Double Write Buffer

InnoDB从buffer pool中取数据并写到数据文件中前的buffer区域，其也存在于tablespace中，主要是防止mysqld进程意外崩溃，导致数据丢失，一旦崩溃则可以从Double Write Buffer中恢复。

REDO logs

用于崩溃恢复，当mysqld启动时，InnoDB会根据REDO log自动恢复由不完整事务修改的数据，哪怕没有建立任何连接，mysqld崩溃前的没有更新完整的数据都会被replay，其实现基于LSN(Log Sequence Number)，数据落盘前都会先写REDO log.

2.UNDO tablespace

UNDO表空间用于存放一个或多个UNDO log文件。UNDO通过保留活动事务（MVCC）的已修改未提交数据来保证读一致性。 从此存储区域检索未修改的数据。UNDO log也称为回滚段。默认情况下，UNDO表空间是系统表空间的一部分，当然从MySQL5.6开始也允许用户自定义一个UNDO表空间，需要注意的是：

• 如果自定义了UNDO表空间，在系统表空间的UNDO log也就会失效
• 这一配置需要在MySQL初始化之前完成
• 可以truncate但不能drop，如果要使用truncate的话则UNDO表空间必须已经独立于系统表空间
• 默认大小10M
• 相关参数

innodb_undo_tablespace : Number of undo tablespaces, default 0 , max 95 
innodb_undo_directory : Location for undo tablespace,default is data_dir with 10MB initial size.
innodb_undo_logs : Number of undo logs in a single undo tablespace, default and max value is ‘128’ [ Deprecated in 5.7.19 , innodb_rollback_segments variable will control this]    
innodb_undo_log_truncate: truncate undo tablespace, Default OFF  

3.Temporary tablespace

保存和检索临时表已修改未提交的数据和相关的对象，始于MySQL5.7.2，server运行时用于回滚临时表的修改。

• 临时表的UNDO log存在于临时表空间
• server启动时，默认的临时表空间文件ibtmp1会被重新创建
• 优点：临时表的REDO log I/O被消除，性能得以提升
• 相关参数 innodb_temp_data_file_path = ibtmp1:12M:autoextend (default)

4.General tablespace

用户定义表空间，用户可以用CREATE TABLESPACE的语法来创建自定义的表空间，并在创建表的时候指定该表所属的表空间。

优点：

• 比innodb_file_per_table更有存储上(Memory)的优势
• 支持Antelope和Barracuda文件格式
• 支持所有行格式以及相关特性
• 支持在非数据目录的目录下创建
• NOTE: tablespace名是大小写敏感的

5. tablespace相关设置

#DATA STORAGE datadir=/var/lib/mysql #InnoDB Configuration innodb_file_per_table=1 #InnoDB Memory innodb_buffer_pool_size = 2000M #System Tablespace configuration innodb_data_file_path= ibdata1:512M;ibdata2:512M:autoextend #Redo log and buffer configuration innodb-log-files-in-group=3 innodb_log_file_size=100M innodb_log_buffer_size=30M #InnoDB file formate innodb_file_format = Barracuda #UNDO Tablespace Configuration innodb_undo_directory = /var/lib/mysql/ innodb_undo_tablespaces = 3 innodb_undo_logs = 128 innodb_undo_log_truncate = ON innodb_rollback_segments = 128 #Temp Tablespace Configuration tmpdir = /var/lib/mysql/ innodb_temp_data_file_path = ibtmp1:20M:autoextend #tablespace 数据加密插件，在Enterprise版本中提供 #Keyring configuration early-plugin-load=keyring_file.so keyring_file_data=/var/lib/mysql-keyring/keyring

6. 创建普通tablespace的函数调用

1. 直接通过CREATE TABLESPACE语法

|-mysql_parse ()
  |-mysql_execture_command ()
    |-Sql_cmd_create_tablespace::execute ()
      |-innobase_alter_tablespace ()
        |-innobase_create_tablespace ()	 
          |-dict_build_tablespace () //创建逻辑tablespace对象
            |-fil_ibd_create () //创建tablespace.ibd文件
              |-fsp_header_init_fields () //将tablespace id等信息写入文件头

1. 当然用户也可以在建表时指定（包括innodb-file-per-table=ON） tablespace 信息在建表语句的create_info中大致的函数调用关系：

|-Sql_cmd_create_table::execute ()
  |-mysql_create_table ()
    |-mysql_create_table_inner ()
      |-mysql_create_table_no_lock ()
        |-create_table_impl ()
          |-rea_create_base_table ()
            |-ha_create_table ()
              |-ha_innobase::create ()
                |-innobase_basic_ddl::create_impl ()
                  |-create_table_info_t::create_table ()
                    |-create_table_info_t::create_table_def ()
                      |-row_create_table_for_mysql ()
                        |-dict_build_table_def ()
                          |-dict_build_tablespace_for_table ()
                            |-fil_ibd_create () 
                              |-fsp_header_init_fields ()

参考1：MySQL 5.7 InnoDB Tablespace

参考2：创建表空间语法