MySQL（高级特性篇） 02 章—

一、MySQL8的主要目录结构

命令：
```
find / -name mysql
```
安装好MySQL8之后，我们查看如下的目录结构

（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个文件中，这个目录就称为数据目录
MySQL把数据都存到哪个路径下了呢？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
从结果中，我们就可以看出在我的计算机上MySQL的数据目录就是 /var/lib/mysql/

（2）相关命令目录

安装目录下非常重要的bin目录，它里面存储了许多关于控制客户端程序和服务器程序的命令（许多可执行文件，比如mysql，mysqld，mysqld_safe等）。而数据目录是用来存储MySQL在运行过程中产生的数据，注意区分开二者
如图：
再输入ls，可以看到很多关于mysql的命令
还可以通过这种方式直接找到关于mysql的命令

（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/my.cnf
可以看到：

二、数据库和文件系统的关系

（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：
可以看到有4个数据库是属于MySQL自带的系统数据库：
1. 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
2. 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
3. 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
4. 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

（2）数据库在文件系统中的表示

使用CREATE DATABASE 数据库名语句创建一个数据库的时候，在文件系统上实际发生了什么呢？其实很简单，每个数据库都对应数据目录下的一个子目录，或者说对应一个文件夹，每当新建一个数据库时，MySQL会帮我们做两件事
1. 在数据目录下，创建一个和数据库名同名的子目录
2. 在与该数据库同名的子目录下创建一个名为db.opt的文件（仅限于MySQL5.7及之前的版本），这个文件中包含了该数据库的各种属性，比如该数据库的字符集和比较规则
在InnoDB存储引擎下（MySQL5.7）版本（.frm文件是用来存储表结构的，.ibd文件是用来存储表数据的）
表数据可以存放在.ibd文件中，也可以存放在/var/lib/mysql下的ibdata1数据库中
在InnoDB存储引擎下（MySQL8.0）版本（与5.7版本相比，没有db.opt文件，也没有表对应的.frm文件）

（3）表在文件系统中的表示

2.3.1InnoDB存储引擎模式

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
.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
系统表空间（system tablespace）：
1. 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
2. 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：
独立表空间(file-per-table tablespace)：
1. 在MySQL5.6.6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
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
```
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
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，只要你配置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=emp1.txt emp1.ibd
```

2.3.2MyISAM存储引擎模式

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;

可以看到MyISAM引擎下（MySQL5.7版本），创建一张表，就会生成.frm文件、.MYD文件、.MYI文件
表结构：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：.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（.MYD）和索引文件（.MYI），同时表数据都存放在对应的数据库子目录下
可以看到MyISAM引擎下（MySQL8.0版本），创建一张表，就会生成.sdi文件、.MYD文件、.MYI文件
可以发现，在之前的数据库版本中，MyISAM引擎已存在.frm文件，但是在MySQL8之后也和InnoDB引擎一样去掉了，放入了sdi文件中

（4）小结

举例：数据库a，表b

如果表b采用InnoDB，data\a中会产生1个或2个文件
1. 如果是MySQL5.7版本，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。然后给表生成.frm文件和.ibd文件，.frm文件用于描述表结构、字段长度等。如果是采用系统表空间模式的，数据和索引信息都存储在ibdata1中，如果是采用独立表空间模式的，数据和索引信息都存储在.ibd文件中
2. 如果是MySQL8.0版本，它不再单独提供db.opt文件。也不再提供b.frm文件，而是合并在.ibd文件中
如果表b采用MyISAM，data\a中会产生3个文件：
1. MySQL5.7中：b.frm描述表结构，字段长度等；MySQL8.0中：b_xxx.sdi描述表结构、字段长度等
2. b.MYD：数据信息文件，存储数据信息（如果采用独立表存储模式）
3. b.MYI：存放索引信息文件