【原理解析】MySQL的数据存在磁盘上到底长什么样

图片

以下文章作者xiongbw

前言

--

在之前我们聊过了为什么 MySQL 索引要用 B+tree ，而且还这么快。里面曾多处提到了找数据要从我们电脑的磁盘上找，今天就来说一说 MySQL 中的数据在磁盘上，它到底是如何进行存储的？长什么样？

存储引擎

---

百度百科是这样定义存储引擎的：MySQL 中的数据用各种不同的技术存储在文件（或者内存）中，这些不同的技术以及配套的相关功能在 MySQL 中被称作存储引擎。

简单来说就是不同的存储引擎，我们的数据存储的格式也会不一样。就好比图片有不同的格式，比如：.jpg, .png, .gif 等等……

“扫盲：存储引擎是作用在表上的。”

现在 MySQL 中常用的存储引擎有两种：MyISAM 和 InnoDB。

MySQL 5.5之前，MyISAM 是默认的存储引擎。

MySQL 5.5开始，InnoDB 是默认的存储引擎。

主要区别

|

| MyISAM | InnoDB |

| --- | --- | --- |

| 事务 | 不支持❌ | 支持 |

| 表/行锁 | 只有表锁 | 还引入了行锁 |

| 外键 | 不支持❌ | 支持✔ |

| 全文索引 | 支持✔ | 版本5.6 开始支持 |

| 读写速度 | 更快 | 更慢 |

MyISAM 最致命的一点就是不支持事务，而 InnoDB 支持。所以现在 InnoDB 已经成为我们使用的标配、最主流的存储引擎了。

相关命令

查询当前数据库支持的存储引擎

show engines;

查询当前默认的存储引擎

show variables like '%storage_engine%';

查询表的相关信息

show table status like '表名';

MyISAM

---

每个 MyISAM 表都以3个文件存储在磁盘上。这些文件的名称以表名开头，以扩展名指示文件类型。

.frm 文件（frame）存储表结构；

.MYD 文件（MY Data）存储表数据；

.MYI 文件（MY Index）存储表索引。

MySQL 里的数据默认是存放在安装目录下的 data 文件夹中，也可以自己修改。

图片

下面我创建了以 MyISAM 作为存储引擎的一张表 t_user_myisam。

图片

.MYI 文件组织索引的方式就是 B+tree。叶子节点的 value 处存放的就是索引所在行的磁盘文件地址。

图片

底层查找过程：

首先会判断查找条件 where 中的字段是否是索引字段，如果是就会先拿着这字段去 .MYI 文件里通过 B+tree 快速定位，从根节点开始定位查找；

找到后再把这个索引关键字（就是我们的条件）存放的磁盘文件地址拿到 .MYD 文件里面找，从而定位到索引所在行的记录。

“表逻辑上相邻的记录行数据在磁盘上并不一定是物理相邻的。”

图片

InnoDB

---

一张 InnoDB 表底层会对应2个文件在文件夹中进行数据存储。

.frm 文件（frame）存储表结构；

.ibd 文件（InnoDB Data）存储表索引+数据。

下面我创建了以 InnoDB 作为存储引擎的一张表 t_user_innodb。

图片

很显然，InnoDB 把索引和数据都放在一个文件里存着了。毫无疑问，InnoDB 表里面的数据也是用 B+tree 数据结构组织起来的。

下面我们来看看它具体是怎么存储的。

图片

.ibd 存储数据的特点就是 B+tree 的叶子节点上包括了我们要的索引和该索引所在行的其它列数据。

底层查找过程：

首先会判断查找条件 where 中的字段是否是索引字段，如果是就会先拿着这字段去 .ibd 文件里通过 B+tree 快速定位，从根节点开始定位查找；

找到后直接把这个索引关键字及其记录所在行的其它列数据返回。

图片

聚集（聚簇）索引

---

聚集索引：叶子节点包含了完整的数据记录。

简单来说就是索引和它所在行的其它列数据全部都在一起了。

很显然，MyISAM 没有聚集索引，InnoDB 有，而且 InnoDB 的主键索引就是天然的聚集索引。

有聚集索引当然就有非聚集索引（稀疏索引）。对于 MyISAM 来说，它的索引就是非聚集索引。因为它的索引和数据是分开两个文件存的：一个 .MYI 存索引，一个 .MYD 存数据。

为什么 DBA 都建议表中一定要有主键，而且推荐使用整型自增？

---

“注意：这里是推荐，没说一定。非要用 UUID 也不拦着你