mysql5.7系统表空间和独立表空间，断，组，区，页的概念，innodb双写缓冲区

mysql为了管理好页，提出了表空间的概念，表空间分为系统表空间和独立表空间两种。

一、独立表空间

系统表空间对应一个或多个系统文件，独立表空间会把数据存储在一个后缀名为ibd文件上，一个独立表空间就对应一个ibd文件。

行数据存储结构参考《mysql5.7行数据存储格式》

在分析行存储结构时，我们得出结论：一个表空间有多个段segment，每个段有多个组，每个组有256个区extent，一个区有64页是1MB。其中组一的内容是固定的，存储组的相关信息。

【区是做什么用的呢？】

mysql用区来保证一个区上面的64个页在物理上是连续的，这就有利于B+tree索引的存储结构优势还有IO上的连续读。如果数据量特别大时，mysql不会以页为单位去申请，会以区为单位去申请。

【段segment是做什么用的呢？】

区分为页节点段，叶子节点段，回滚段。段不是物理概念，是逻辑概念，mysql为了管理，延伸出了段这一概念。

二、系统表空间

系统表空间全mysql只有一个，存放整个系统相关页面，系统表空间比独立表空间存放更多系统信息。系统表空间编号最大，编号为0，只有一个，独立表空间会有多个。系统表空间的页编号从3到7会存放特有页面：

3  SYS  Insert Buffer Header      存储Insert Buffer的头部信息

4  INDEX    Insert Buffer Root    存储Insert Buffer的根页面

5  TRX_SYS    Transction System     事务系统的相关信息

6   SYS      First Rollback Segment      第一个回滚段的页面

7   SYS      Data  Dictionary Header    数据字典头部信息

三、innodb双写缓冲区

innodb三大特性：双写缓冲区、AHI(自适应HASH索引)、Buffer Pool。

区编号1、2是double write buffer 称为双写缓冲区（或双写机制），一个区64页是1MB，二个区就是2MB，位于系统表空间的两个区，而系统表空间存放于磁盘上，所以这里的缓冲区更多的是指磁盘上的操作。

把数据从内存刷到磁盘，称为flush, 把数据从内存刷到网卡，也称为flush，也就是把内存中的数据往IO上写，就是Flush。特殊的Flush技术就保证innodb带来了数据页的可靠格式，修改的数据在被同步到磁盘之前，会先写到双写缓冲区的位置，写完双写缓冲区之后，才会把数据写到数据页在磁盘上本来的位置，如果在写到数据页的过程中，发生了异常，innodb就会用双写缓冲区里的数据来恢复数据页。所以双写缓冲区是一个数据文件，相当于备份。

操作系统和磁盘一个扇区交互的时候是4KB，而一个页面是16KB，所以一个页面要写往磁盘至少要写4次，如果中间写入发生异常，就会造成页面不完整，而mysql的事务需要支持ACID特性：原子性、一致性，早期innodb没有引入双写缓冲区之前，这种情况就会造成页数据不完整、部分页写入问题的诟病。

如果在写入双写缓冲区时发生异常，由于B+tree索引树中存储了原始数据，那么系统会从Redo Log日志（记录了每个页面的物理操作）中读取当初双写缓冲区一开始缓存过来的脏页数据，再次恢复到双写缓冲区。

end.