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1. MySQL8的主要目录结构

以 Linux 系统为例进行讲解:

[root@xue ~]# find / -name mysql

安装好MySQL 8之后,我们查看如下的目录结构:

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 对应这一个系统变量 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。

mysql> show variables like 'datadir';
+---------------+-----------------+
| Variable_name | Value           |
+---------------+-----------------+
| datadir       | /var/lib/mysql/ |
+---------------+-----------------+
1 row in set (0.04 sec)

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

image-20220113150350215

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)

image-20220113150439298

2. 数据库和文件系统的关系

2.1 查看默认数据库

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。

    mysql> USE information_schema;
    Database changed
    mysql> SHOW TABLES LIKE 'innodb_sys%';
    +--------------------------------------------+
    | Tables_in_information_schema (innodb_sys%) |
    +--------------------------------------------+
    | INNODB_SYS_DATAFILES                       |
    | INNODB_SYS_VIRTUAL                         |
    | INNODB_SYS_INDEXES                         |
    | INNODB_SYS_TABLES                          |
    | INNODB_SYS_FIELDS                          |
    | INNODB_SYS_TABLESPACES                     |
    | INNODB_SYS_FOREIGN_COLS                    |
    | INNODB_SYS_COLUMNS                         |
    | INNODB_SYS_FOREIGN                         |
    | INNODB_SYS_TABLESTATS                      |
    +--------------------------------------------+
    10 rows in set (0.00 sec)
  • performance_schema

    MySQL 系统自带的数据库,这个数据库里主要保存 MySQL 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_schemaperformance_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。

2.2 数据库在文件系统中的表示

看一下我的计算机上的数据目录下的内容:

[root@xue mysql]# cd /var/lib/mysql
[root@xue mysql]# ll
总用量 189980
-rw-r-----. 1 mysql mysql

这个数据目录下的文件和子目录比较多,除了 information_schema 这个系统数据库外,其他的数据库在 数据目录 下都有对应的子目录。

2.3 表在文件系统中的表示

2.3.1 InnoDB存储引擎模式

1、表结构

为了保存表结构, InnoDB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 test数据库下创建一个名为test的表

那在数据库 test 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 MySQL 5.6.6 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 每一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test数据库下的 test 表的话,那么在该表所在数据库对应的 test 目录下会为 test 表创建这两个文件:test.frmtest.ibd

其中 test.ibd 文件就用来存储 test 表中的数据和索引;而text.from 描述表的结构。

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

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,去哪里了?

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

这个工具不需要下载,MySQL8自带的有,只需要你配好环境变量就能到处用。

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

这样 ibd2sdi 就会把 xxx.ibd 里存储的表结构以 json 的格式保存在 student.txt 中

2.3.2 MyISAM 存储引擎模式

表结构

在存储表结构方面, MyISAMInnoDB 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

表中数据和索引

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 test 表使用 MyISAM 存储引擎的话,那么在它所在数据库对应的 test 目录下会为 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)

3. 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
    • 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)

    MySQL 5.7 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 MySQL 8.0 不再提供 db.opt 文件。

    MySQL 8.0 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


END

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文章标题:第12章-数据目录
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最后修改:2022 年 07 月 10 日
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