InnoDB使用一个或多个数据文件存储数据和索引。每个数据文件称为表空间,其中包含一个或多个段。每个段都是固定大小的,通常为1MB或2MB。表空间可以是自动扩展的,也可以是固定大小的。
InnoDB存储引擎默认情况下使用的数据文件扩展名是.ibd。每个InnoDB表都存储在其自己的.ibd文件中。
InnoDB使用B+树数据结构存储表和索引。B+树是一种平衡树,可以快速搜索、插入和删除数据。在B+树中,所有数据都存储在叶子节点上,而非叶子节点仅存储索引信息。这种结构可以大大减少磁盘I/O操作,提高查询性能。
每个InnoDB表都包含一个称为聚簇索引的索引,该索引定义了表中数据的物理顺序。聚簇索引通常是主键索引。如果没有定义主键,则InnoDB将选择唯一索引来作为聚簇索引。如果表中没有唯一索引,则InnoDB将创建一个隐藏的主键列,使用该列作为聚簇索引。
除了聚簇索引外,InnoDB表还可以包含多个非聚簇索引。非聚簇索引也是B+树结构,用于提高查询效率。非聚簇索引存储记录的键值及其对应的聚簇索引键值,以便快速查找数据。
在InnoDB中,每行数据都采用固定长度的行格式存储在磁盘上。行格式定义了每个数据类型在磁盘上的存储方式。InnoDB支持两种行格式:Compact和Redundant。
Compact行格式是默认行格式,它将NULL值和固定长度的数据类型(如整数和日期)存储为二进制表示。对于可变长度的数据类型(如VARCHAR和TEXT),Compact行格式仅存储实际使用的字节数。
Redundant行格式存储NULL值和固定长度数据类型的文本表示,而不是二进制表示。它还将可变长度的数据类型存储为长度前缀和数据本身的组合。Redundant行格式通常用于旧的InnoDB表中,不建议在新表中使用。
InnoDB将数据和索引组织成大小为16KB的页面。每个页面都包含一个页头和页体。
页头包含页面的元数据信息,如页面的类型、大小、页号等。页体包含数据和索引信息。页面可以包含多个行,每个行都包含固定长度的数据。
为了提高性能和可靠性,InnoDB使用多版本并发控制(MVCC)来管理事务的并发访问。MVCC允许多个事务同时访问同一行,而不会互相干扰。每个事务可以看到数据库中的快照,而不是实时数据。
InnoDB的存储结构可以分为以下几个部分:
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