0.简介

MySQL 的逻辑存储层级和物理存储结构是其高效数据管理的核心设计。逻辑存储层级从用户角度组织数据，包括数据库、表、行、列等；物理存储结构则从系统角度管理数据在磁盘上的存储方式，包括表空间、段、区、页等。本文将从逻辑存储以及物理存储两个方面来读MySQL来进行解读。

1.逻辑层次

逻辑存储层级是从用户角度看到的数据库组织结构，描述了数据在逻辑上的层次关系。MySQL 的逻辑存储层级主要包括以下几个部分：

1） 数据库（Database）

• 定义：数据库是 MySQL 中的顶级逻辑容器，用于组织和管理相关的数据。
• 作用：一个 MySQL 实例可以包含多个数据库，每个数据库相互独立。
• 操作示例：

CREATE DATABASE mydb;USE mydb;

2） 表（Table）

• 定义：表是数据库中的基本存储单元，用于存储具有相同结构的数据。
• 组成：表由行（Row）和列（Column）组成。
• 操作示例：

CREATE TABLE mytable (    id INT PRIMARY KEY,    name VARCHAR(50));

3）行（Row）

• 定义：行是表中的一条记录，表示一个实体的数据。
• 特点：每行数据包含多个列的值。
• 操作示例：

INSERT INTO mytable (id, name) VALUES (1, 'Alice');

4） 列（Column）

• 定义：列是表的字段，对于数据的类型以及数据的限制进行定义。
• 特点：每列都可以定义自己的类型和限制（not null等）。
• 操作示例：

ALTER TABLE mytable ADD COLUMN age INT;

5）索引（Index）

• 定义：索引的定义一般来说是为了加速数据查找，其一般使用特殊的存储结构。
• 类型：索引类型有很多，常见的有唯一索引，主键索引等。
• 操作示例：

CREATE INDEX idx_name ON mytable (name);

6）视图（View）

• 定义：视图是基于 SQL 查询结果的虚拟表。
• 特点：视图不存储数据，而是动态生成。
• 操作示例：

CREATE VIEW myview AS SELECT id, name FROM mytable;

7） 存储过程和函数（Stored Procedure & Function）

• 定义：这个是预编译的 SQL 代码块，常常用于复杂逻辑。
• 操作示例：

CREATE PROCEDURE myproc() BEGIN ... END;

8）触发器（Trigger）

• 定义：触发器为了是在指定的事件发生时触发指定sql。
• 操作示例：

CREATE TRIGGER mytrigger BEFORE INSERT ON mytable FOR EACH ROW BEGIN ... END;

2.存储目录

对于数据存放的路径获取可以查看配置文件或者使用如下语句查看：

mysql> show variables like '%datadir%';
+---------------+-----------------------------------------------+
| Variable_name | Value                                         |
+---------------+-----------------------------------------------+
| datadir       | /home/xxxx/openSource/DataBase/mysql/data/ |
+---------------+-----------------------------------------------+
1 row in set (0.02 sec)

查看系统库，自带的有四个库，可以和后面目录来进行对应：

1）information_schema：保存其他数据库的信息，像有哪些表，视图等。

2）mysql：存储账户、权限、存储过程、日志信息等。

3）performance_schema：存储运行状态信息，像内存使用，最近执行语句等。

4）sys：通过视图的方式把information_schema和performance_schema结合起来，方便查看性能信息。

接下来来看一个库目录的结构（以test库举例，内有两个表，t1和t2)，其对应的test目录下会存在两个文件：t1.ibd，t2.ibd，也就是两个表的独立存储空间。

3.数据布局

上面我们知道每个表数据都对应存储在一个表空间中，其中是由段，区和页组成。

1）表空间：用于存放一个表的全部数据。

2）段：段是表空间中的一块空间，是表空间的组成单位，索引一般的话在表空间中会组织成两个段，也就是叶子节点段（数据段）和非叶子节点段（索引段），这样通过两个段来存储更好的保证了叶子节点连续性，提升磁盘读取效率。

3）区：由多个页组成，根据页大小，区大小也有不同规格，如对于不大于16k的页来说，区一般是1M。

4）页：一段连续的确定大小的空间。

3.1 表空间

表空间可以分为三类：系统表空间，独立表空间，其他表空间。

1）系统表空间：其除了记录基本数据之外还需要记录许多整个系统的属性

2）独立表空间：独立表空间结构如下图所示：

3）其他表空间：其他表空间由undo表空间，temp 表空间，general表空间。

3.2 段

段是管理的第二个各层级，常常由多个区共同构成，其是一个逻辑上管理的概念，可以看上面途中INODE_Entry，其包含段id，使用页面以及对应的管理链表。

3.3 区

区由多个页组成，可以参考系统表空间的图，就是由多个页面区构成。

3.4 页

其页面结构如下，不同页面间通过双向链表连接：