上一篇，我們學習了innodb文件系統的大的框架，知道了innodb文件系統是由一些log和每個表的ibd（16K的整數倍）等文件組成的。那麼這些文件，裏面是怎麼樣的呢？
表數據文件IBD
上一篇我們看到了，當你新建一個庫時，首先文件系統上會多一個以庫名命名的文件夾。裏面有ibd、frm文件，每個表對應一個ibd文件。
那麼當我們新建庫時，innodb做了什麼呢？會初始化一個名叫ibdata1的表空間文件，用來存儲所有該庫的表數據，以及一些系統表，列等系統信息。還會存儲將來做事務時用來保證數據完整性的回滾段數據。
上一篇我們學過了，不同的表既可以共用一個ibd文件，也可以每個表自己一個ibd文件，默認是一個表一個。
但是需要注意的是，雖然是一個表一個ibd，但這個ibd裏只存儲了該表的B+樹數據、索引、插入緩存等信息，其餘的信息如列、屬性等信息還是存儲在默認的ibdata1裏面的。
那麼ibd裏到底是什麼數據呢？答案就是該表的所有索引數據。
相信很多人就要迷茫了，索引不就是相當於目錄嗎，那每行數據跑哪裏去了。要是研究過B+ tree的人應該不會迷茫，沒看過的可能還以爲數據庫是個TXT文件呢，一行數據佔文本一行。其實不是的，索引裏就包含了所有數據。
如果有迷茫的，還是先看這一篇，https://blog.csdn.net/tianyaleixiaowu/article/details/94552675 或者在網上找找B+ tree原理看看，後面也會講。B+ tree的葉子節點，就會存放所有的數據。整個表，其實就是一棵B+ tree，一個ibd就是1-N個b+ tree。N等於你的索引數量。
當你新建一個表時，你會給表創建一個主鍵primary Key，然後這個key就帶着整行數據佔據着一塊空間，作爲B+ tree的一個葉子節點裏元素，將來要找數據，就要靠這個主鍵了。你可以理解爲一個key-value鍵值對，key就是主鍵，value就是整行數據。如果你根本就沒創建主鍵（不推薦），那innodb也會給你分配一個RowId來作爲將來找它的主鍵，雖然你看不到。
這棵擁有全量數據的b+ tree，就是將來提供數據的樹了，一般來說，這棵樹最大也就4層，3層就能存2千萬數據了，4層就很多個億了，將來通過主鍵查詢時，通過2-4次IO就能找到數據行。這個索引樹，我們給它起了個名字——聚簇索引。
是不是終於看到面試點了，談談聚簇索引和二級索引（非聚簇索引）。
二級索引就是你平時創建的那些索引了，可以建多個，建在一個列或者多個列上。這些索引也會構成B+ tree，和聚簇索引的區別就是它不需要存每行的詳細數據，它的葉子節點只需要存primary key或（rowId）（當然還有主鍵索引所在磁盤的位置PageNo）。將來能讓你通過這個索引找到數據行的ID就行了。要查數據時，就根據ID去聚簇索引那棵大樹去查就是了，這就是回表。
最後，索引是方便查詢的，索引列的數據不適合放大的，它佔用的空間一多，那麼B+ tree一層中能放的個數就越少。索引列一多，插入就越慢，如果沒有索引，插入一行時只需要對主鍵進行排序即可。如果有很多列都有索引，那麼插入時，就要做很多次排序。
數據文件格式
之前已經知道了，磁盤最小單位是512字節，操作系統是4KB，mysql裏最小的是page（頁面）有16K。現在也知道了ibd就是放索引樹的，那總不能一個樹就攤在一個txt文檔裏吧，所以必須還要有一種文件組織結構。所有的數據都放在page裏，得用一種規則來把N個page連一起，讓它們形成一些關聯，才能將來好查詢，要先找到page，再找到page內的數據。
文件格式包括段、簇、頁面。
段
這是一個邏輯概念，並不是一個實際存在的文件。它是構成索引的基本元素，當你創建一個B+ tree索引時，會同時創建兩個段。
他們是內節點段和葉子段，內節點段用來管理B+ tree裏非葉子節點的數據，葉子段用來管理葉子節點的數據。葉子和非葉子應該知道是什麼了，裏面存的東西都是什麼應該也清楚，如果還不知道，建議切蛋自盡。
內節點段負責管理那些非葉子節點的分裂啊、增長啊、刪除啊，葉子端就負責行數據的相關動作。
簇
這玩意比段要低一級，段是個邏輯概念，段內部就是多個簇（Extent）組成的。一個簇是物理上連續分配的一段空間，（連續很重要）。每個段至少會有一個簇，在創建一個段時就會創建一個默認的簇，一個簇的大小默認是64個Page（頁面），所以一個簇就是64*16K的硬盤空間。
當往段裏寫入數據後，就是往簇裏寫數據，簇可是硬盤空間。當一個簇已經放不下時，就會再來一個簇，等於又多了一塊64*16K的連續硬盤空間。段可以無限大，注意，每個簇是一塊連續的硬盤空間，但多個簇之間可不是連續的。
同樣，兩個段之間，在硬盤上也沒有什麼關係。
頁面
每個簇裏有64個頁面，都會進行編號，頁面就是最小的存儲單元了。這個簇裏的每個頁面都是連續的一段空間，往裏面寫數據時，就會一個頁面一個頁面的寫入，一個頁面佔滿了，就去下一個頁面。一個頁面16K，放主鍵如int型能放好幾千，放一行數據，譬如1K一行，能放十幾行。這裏就需要注意了，一行數據儘量不要過大，一旦跨page了，就會對性能產生影響。本來一個page就能查出來，結果每次要查2個page，那性能就丟了一倍。
其他
一個表，佔用一個表空間，創建一個表空間時，至少有一個文件（0號文件），這個文件的第一個頁面page，page_no=0，這個page中存儲了這個表空間中，所有段、簇、頁管理的入口。裏面有如下信息：
FSP_SPACE_ID：表空間的唯一ID號
FSP_SIZE：當前表空間的總頁面數
FSP_FREE：一個鏈表（存儲了所有空閒簇（空閒的、新分配的），反正就是所有暫時沒用的簇的指針，不用了就放這個鏈表，要用時，就從這裏拿）
FSP_FREE_FRAG：上面那個是完全空閒的簇，這個裏面是半滿的，裏面不是全空，是有部分頁面被佔用的
FSP_FULL_FRAG：所有被佔滿了的簇的鏈表頭指針
等等，還有很多信息。目的當然就是將各個空間都管理起來，滿的空的，等等各種指針，將來好做數據的增刪改查。