园龄：4个月粉丝：0 关注：0

10.表空间结构

独立表空间：

表空间的是由若干个区组成的
区（extent）： 连续的64个页就是一个区extent，默认占用1MB空间大小。
- 为什么要有区：同层的索引页之间以链表组织，物理距离可能会比较远，这样就会引起随机IO。使用区可以保证64个页的连续）
段（segment）：
- 定义：某些零散的页以及一些完整的区的集合
- innodb段分类：
  - 索引段：存放 B + 树的非叶子节点的区的集合；
  - 数据段：存放 B + 树的叶子节点的区的集合；
  - 回滚段：存放的是回滚数据的区的集合
碎片区(fragment)：
- 背景：以完整的区为单位分配给某个段，对于数据量较小的表太浪费存储空间
- 在一个碎片区中的页可以给不同的段分配页

区（extent）示意图：

FSP_HDR 类型页（特殊的XDES类型页）：

第一个组的第一个页，当然也是表空间的第一个页，页号为0。这个页的类型是FSP_HDR，它存储了表空间的整体属性以及第一个组内256个区的对应的XDES Entry结构

File Space Header：

File Space Header结构	空间大小	描述
Space ID	4字节	表空间的ID
Not Used	4字节	这4个字节未被使用，可以忽略
Size	4字节	当前表空间占有的页数
FREE Limit	4字节	尚未被初始化的最小页号，大于或等于这个页号的区对应的XDES Entry结构都没有被加入FREE链表
Space Flags	4字节	表空间的一些占用存储空间比较小的属性
FRAG_N_USED	4字节	FREE_FRAG链表中已使用的页数量
List Base Node for FREE List	16字节	FREE链表的基节点
List Base Node for FREE_FRAG List	16字节	FREE_FREG链表的基节点
List Base Node for FULL_FRAG List	16字节	FULL_FREG链表的基节点
Next Unused Segment ID	8字节	当前表空间中下一个未使用的 Segment ID
List Base Node for SEG_INODES_FULL List	16字节	SEG_INODES_FULL链表的基节点
List Base Node for SEG_INODES_FREE List	16字节	SEG_INODES_FREE链表的基节点

记录插入时的区的分配：

当段中数据较少的时候，首先会查看表空间中是否有状态为FREE_FRAG的区，也就是找还有空闲空间的碎片区；如果找到了，那么从该区中取一些零碎的页把数据插进去；否则到表空间下申请一个状态为FREE的区，也就是空闲的区，把该区的状态变为FREE_FRAG，然后从该新申请的区中取一些零碎的页把数据插进去。之后不同的段使用零碎页的时候都会从该区中取，直到该区中没有空闲空间，然后该区的状态就变成了FULL_FRAG * 把状态为FREE的区对应的XDES Entry结构通过List Node来连接成一个链表，这个链表我们就称之为FREE链表。 * 把状态为FREE_FRAG的区对应的XDES Entry结构通过List Node来连接成一个链表，这个链表我们就称之为FREE_FRAG链表。 * 把状态为FULL_FRAG的区对应的XDES Entry结构通过List Node来连接成一个链表，这个链表我们就称之为FULL_FRAG链表。

这样每当我们想找一个FREE_FRAG状态的区时，就直接把FREE_FRAG链表的头节点拿出来，从这个节点中取一些零碎的页来插入数据，当这个节点对应的区用完时，就修改一下这个节点的State字段的值，然后从FREE_FRAG链表中移到FULL_FRAG链表中。同理，如果FREE_FRAG链表中一个节点都没有，那么就直接从FREE链表中取一个节点移动到FREE_FRAG链表的状态，并修改该节点的STATE字段值为FREE_FRAG，然后从这个节点对应的区中获取零碎的页就好了

XDES Entry：用来记录区的属性

IBUF_BITMAP 类型页：

记录了一些有关Change Buffer

INODE 类型页：

每个索引定义了两个段，而且为某些特殊功能定义了些特殊的段。为了方便管理，又为每个段设计了一个INODE Entry结构，这个结构中记录了关于这个段的相关属性。

段其实不对应表空间中某一个连续的物理区域，而是一个逻辑上的概念，由若干个零散的页以及一些完整的区组成。

INODE Entry（段结构）：用来记录段的属性

为每个段中的区对应的XDES Entry结构建立了三个链表： * FREE链表：同一个段中，所有页都是空闲的区对应的XDES Entry结构会被加入到这个链表。注意和直属于表空间的FREE链表区别开了，此处的FREE链表是附属于某个段的。 * NOT_FULL链表：同一个段中，仍有空闲空间的区对应的XDES Entry结构会被加入到这个链表。 * FULL链表：同一个段中，已经没有空闲空间的区对应的XDES Entry结构会被加入到这个链表。

XDES 类型页：

每个XDES Entry结构对应表空间的一个区。在区的数量非常多时，一个单独的页可能就不够存放足够多的XDES Entry结构，所以我们把表空间的每256个区，分为了若干个组。每组开头的一个页记录着本组内所有的区对应的XDES Entry结构。由于第一个组的第一个页（FSP_HDR ）有些特殊，因为它也是整个表空间的第一个页，所以除了记录本组中的所有区对应的XDES Entry结构以外，还记录着表空间的一些整体属性。整个表空间里只有一个这个类型的页。

区的状态（State）：

状态名	含义	从属
FREE	空闲的区	直属于表空间
FREE_FRAG	有剩余空间的碎片区	直属于表空间
FULL_FRAG	没有剩余空间的碎片区	直属于表空间
FSEG	附属于某个段的区	附属于某个段