面试题：MySQL InnoDB表空间文件结构相关问题

Question

简述MySQL InnoDB表空间文件的主要组成部分及其作用。

Answer 1

主要组成部分及其作用

1. 数据文件（.ibd）
   • 作用：存储表的数据和索引。每张InnoDB表都有一个对应的.ibd文件（在使用独立表空间模式时），数据以页（Page）为单位进行存储，常见页大小为16KB。索引数据也存于其中，不同类型的索引（如聚簇索引、二级索引）结构和存储方式不同，但都在.ibd文件内。
2. 系统表空间（ibdata文件）
   • 作用：
     • 共享数据字典：存储数据库的元数据信息，例如表结构定义、索引定义等。这些信息对整个数据库实例所有数据库和表都通用。
     • 回滚段：用于事务的回滚操作。当事务执行过程中需要撤销已做的修改时，回滚段记录了这些修改的反向操作信息。
     • 双写缓冲区：为了保证数据页写入的原子性和可靠性。在将数据页从缓冲池刷新到数据文件之前，先将其写入双写缓冲区，然后再分两次写入实际的数据文件，防止部分写导致的数据页损坏。
3. 重做日志文件（ib_logfile0、ib_logfile1等）
   • 作用：记录数据库物理层面的修改操作。在数据库发生崩溃恢复（crash - recovery）时，InnoDB存储引擎可以根据重做日志文件中的记录，将未完成的事务回滚，并将已提交的事务重新应用，从而保证事务的持久性（Durability），确保已提交的事务对数据的修改不会丢失。
4. 临时表空间（ibtmp1等）
   • 作用：用于存储临时表和临时索引。当数据库执行排序操作、创建临时表（例如在使用CREATE TEMPORARY TABLE语句，或者在复杂查询中MySQL自动创建临时表进行中间结果存储）时，相关数据会存放在临时表空间。该表空间在数据库实例启动时创建，实例关闭时释放其中的数据。