MySQL数据库入门到大蛇尚硅谷宋红康老师笔记高级篇 part 2

第02章_MySQL的数据目录

1. MySQL8的主要目录结构

1.1 数据库文件的存放路径

MySQL数据库文件的存放路径：/var/lib/mysql/

MySQL服务器程序在启动时会到文件系统的某个目录下加载一些文件，之后在运行过程中产生的数据也都会存储到这个目录下的某些文件中，这个目录就称为数据目录。
MySQL把数据都存到哪个路径下呢？其实数据目录对应着一个系统变量datadir，我们在使用客户端与服务器建立连接之后查看这个系统变量的值就可以了：

show variables like 'datadir';

从结果中可以看出，在我的计算机上MysQL的数据目录就是/var/lib/mysql/。

1.2相关命令目录

相关命令目录：/usr/bin（mysqladmin、mysqlbinlog、mysqldump等命令）和/usr/sbin。

比如你 cd /usr/sbin，用ls看一下，同样非常多。

1.3 配置文件目录

配置文件目录： /usr/share/mysql-8.0（命令及配置文件），/etc/mysql（如my.cnf)

2.数据库和文件系统的关系

像InnoDB、MyISAM这样的存储引擎都是把表存储在磁盘上的，操作系统用来管理磁盘的结构被称为文件系统，所以用专业一点的话来表述就是：像InnoDB、MyISAM这样的存储引擎都是把表存储在文件系统上的。当我们想读取数据的时候，这些存储引擎会从文件系统中把数据读出来返回给我们，当我们想写入数据的时候，这些存储引擎会把这些数据又写回文件系统。本章学习一下InnoDB和MyISAM这两个存储引擎的数据如何在文件系统中存储。

查看一下在我的计算机上当前有哪些数据库：
mysql> SHOW DATABASES;
可以看到有4个数据库是属于MySQL自带的系统数据库。

mysql
MySQL系统自带的核心数据库，它存储了MySQL的用户账户和权限信息，一些存储过程、事件的定义信息，一些运行过程中产生的日志信息，一些帮助信息以及时区信息等。
information_schema
MySQL系统自带的数据库，这个数据库保存着MySQL服务器维护的所有其他数据库的信息，比如有哪些表、哪些视图、哪些触发器、哪些列、哪些索引。这些信息并不是真实的用户数据，而是一些描述性信息，有时候也称之为元数据。在系统数据库information_schema中提供了一些以innodb_sys开头的表，用于表示内部系统表。
performance_schema
MySQL系统自带的数据库，这个数据库里主要保存MySQ服务器运行过程中的一些状态信息，可以用来监控MySQL服务的各类性能指标。包括统计最近执行了哪些语句，在执行过程的每个阶段都花费了多长时间，内存的使用情况等信息。
sys
MySQL系统自带的数据库，这个数据库主要是通过视图的形式把information_schema和
performance_schema结合起来，帮助系统管理员和开发人员监控MysQL的技术性能。

Innodb分为5.7和8.0两个版本，MyISAM单个就好

我们cd ./debest1 在一个表中，ll 后发现有两个文件emp1和emp2，打开文件对应的是五个，分别是db.opt，emp1.frm，emp1.ibd，emp2.frm，emp2.ibd
.frm存储表结构 .ibd存储表数据

打开8.0，相同的操作，但是是只有2个文件，emp1.ibd和mytbl2.ibd

其中中括号扩起来的 = 可有可无，比如：我们想把 test 表从独立表空间移动到系统表空间，可以这么写：

ALTER TABLE test TABLESPACE innodb_system;

④ 其他类型的表空间

随着MySQL的发展，除了上述两种老牌表空间之外，现在还新提出了一些不同类型的表空间，比如通用表空间（general tablespace）、临时表空间（temporary tablespace）等。

3. 疑问
.frm在MySQL8中不存在了。那去哪里了呢？

这就需要解析ibd文件。Oracle 官方将frm文件的信息及更多信息移动到叫做序列化字典信息（Serialized Dictionary Information，SDI），SDI被写在ibd文件内部。MySQL 8.0属于Oracle旗下，同理。

为了从IBD文件中提取SDI信息，Oracle提供了一个应用程序 ibd2sdi。
=== ibd2sdi 官方文档 ===
这个工具不需要下载，MySQL8自带的有，只要你配好环境变量就能到处用。

（1）查看表结构
到存储ibd文件的目录下，执行下面的命令：
ibd2sdi --dump-file=student.txt student.ibd

结果如图所示
[root@bgon atguigu]# ibd2sdi --dump-file=student.txt student.ibd
[root@bgon atguigu]# ls
a.ibd student.ibd student.txt test_frm.ibd

2.3.1 InnoDB存储引擎模式

1. 表结构

为了保存表结构，InnoDB在数据目录下对应的数据库子目录下创建了一个专门用于描述表结构的文件，文件名是这样：

表名.frm

比方说我们在 atguigu 数据库下创建一个名为 test 的表：

mysql> USE atguigu;
Database changed

mysql> CREATE TABLE test (
    c1 INT
);
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

那在数据库 atguigu 对应的子目录下就会创建一个名为 test.frm 的用于描述表结构的文件。.frm文件的格式在不同的平台上都是相同的。这个后缀名为.frm是以二进制格式存储的，我们直接打开是乱码的。

2. 表中数据和索引

系统表空间（system tablespace）

默认情况下，InnoDB会在数据目录下创建一个名为 ibdata1、大小为 12M 的文件，这个文件就是对应的系统表空间在文件系统上的表示。怎么才12M？注意这个文件是自扩展文件，当不够用的时候它会自己增加文件大小。

当然，如果你想让系统表空间对应文件系统上多个实际文件，或者仅仅觉得原来的 ibdata1 这个文件名难听，那可以在MySQL启动时配置对应的文件路径以及它们的大小，比如我们这样修改一下my.cnf 配置文件：

[server]
innodb_data_file_path=data1:512M;data2:512M:autoextend

独立表空间（file-per-table tablespace）

在MySQL5.6以及之后的版本中，InnoDB并不会默认的把各个表的数据存储到系统表空间中，而是为每个表建立一个独立表空间，也就是说我们创建了多少个表，就有多少个独立表空间。使用独立表空间来存储表数据的话，会在该表所属数据库对应的子目录下创建一个表示该独立表空间的文件，文件名和表名相同，只不过添加了一个.ibd的扩展名而已，所以完整的文件名称长这样：

表名.ibd

比如：我们使用了独立表空间去存储 atguigu 数据库下的 test 表的话，那么在该表所在数据库对应的 atguigu 目录下会为 test 表创建这两个文件：

test.frm
test.ibd

其中 test.ibd 文件就用来存储 test 表中的数据和索引。

系统表空间与独立表空间的设置

我们可以自己指定使用系统表空间还是独立表空间来存储数据，这个功能由启动参数 innodb_file_per_table 控制，比如说我们想刻意将表数据都存储到系统表空间时，可以在启动 MySQL 服务器的时候这样配置：

[server]
innodb_file_per_table=0 # 0: 代表使用系统表空间; 1: 代表使用独立表空间

默认情况：

mysql> show variables like 'innodb_file_per_table';
+----------------+-------+
| Variable_name | Value |
+----------------+-------+
| innodb_file_per_table | ON |
+----------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)

其他类型的表空间

2.3.2 MyISAM存储引擎模式

在存储表结构方面， MyISAM 和 InnoDB 一样，也是在数据目录下对应的数据库子目录下创建了一个专门用于描述表结构的文件：表名.frm

在MyISAM中的索引全部都是二级索引，该存储引擎的数据和索引是分开存放的。所以在文件系统中也是使用不同的文件来存储数据文件和索引文件，同时表数据都存放在对应的数据库子目录下。假如表使用MyISAM存储引擎的话，那么在它所在数据库对应的 atguigu 目录下会为 test test 表创建这三个文件：

test.frm 存储表结构
test.MYD 存储数据 (MYData)
test.MYI 存储索引 (MYIndex)

举例：创建一个 MyISAM 表，使用 ENGINE 选项显式指定引擎。因为InnoDB是默认引擎。

CREATE TABLE `student_myisam` (
 `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
 `name` varchar(64) DEFAULT NULL,
 `age` int DEFAULT NULL,
 `sex` varchar(2) DEFAULT NULL,
 PRIMARY KEY (`id`)
 )ENGINE=MYISAM AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8mb3;

2.4 小结

举例：数据库a，表b。
1、如果表b采用 InnoDB，data\a中会产生1个或者2个文件：
- b.frm：描述表结构文件，字段长度等
- 如果采用系统表空间模式的，数据信息和索引信息都存储在 ibdata1 中
- 如果采用独立表空间存储模式，data\a中还会产生 b.ibd 文件（存储数据信息和索引信息）

此外：
① MySQL5.7 中会在 data/a 的目录下生成 db.opt 文件用于保存数据库的相关配置。比如：字符集、比较规则。而 MySQL8.0 不再提供 db.opt 文件。
② MySQL8.0 中不再单独提供 b.frm，而是合并在 b.ibd 文件中。

2、如果表b采用 MyISAM，data\a中会产生3个文件：
- MySQL5.7 中：b.frm：描述表结构文件，字段长度等。
- MySQL8.0 中 b.xxx.sdi：描述表结构文件，字段长度等
- b.MYD (MYData)：数据信息文件，存储数据信息(如果采用独立表存储模式)
- b.MYI (MYIndex)：存放索引信息文件

2.5视图在文件系统中的表示

我们知道MySQL中的视图其实是虚拟的表，也就是某个查询语句的一个别名而已，所以在存储视图的时候是不需要存储真实的数据的，只需要把它的结构存储起来就行了。和表一样，描述视图结构的文件也会被存储到所属数据库对应的子目录下边，只会存储一个视图名.frm的文件。如下图中的：emp_details_view.frm