在使用命令行連接 MySQL 的時候，我們在執行 SHOW DATABASES 命令時，會發現除了自己擁有權限的數據庫之外，還有另外一個名爲 INFORMATION_SCHEMA 的表，這個表示用來做什麼用的呢？
在 MySQL 中， INFORMATION_SCHEMA 是用來訪問數據庫的元數據（比如數據庫，表的名稱，列的數據類型或者訪問權限等）的，在每個 MySQL 的實例中，INFORMATION_SCHEMA 保存了它維護的所有數據庫的信息，這個庫中包含了很多隻讀的表（它們實際上是一些視圖，因此並沒有與之關聯的文件，你可以無法爲他們創建觸發器），用於滿足對 MySQL 服務本身的不同查詢需求。
你可以通過USE語句選擇使用 INFORMATION_SCHEMA 作爲默認的數據庫，但是隻能對其執行讀取操作，無法執行INSERT，UPDATE和DELETE操作。
比如，下面的的 SQL 可以查詢出數據庫 wizard 中所有的表以及數據類型，存儲引擎。
mysql> SELECT table_name, table_type, engine
-> FROM information_schema.tables
-> WHERE table_schema = 'wizard'
-> ORDER BY table_name;
+----------------------+------------+---------+
| table_name | table_type | engine |
+----------------------+------------+---------+
| migrations | BASE TABLE | InnoDB |
| notifications | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_attachments | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_categories | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_comments | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_groups | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_operation_logs | BASE TABLE | ARCHIVE |
| wz_pages | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_page_histories | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_page_share | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_page_tag | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_password_resets | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_projects | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_project_catalogs | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_project_group_ref | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_project_stars | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_tags | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_templates | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_users | BASE TABLE | InnoDB |
| wz_user_group_ref | BASE TABLE | InnoDB |
+----------------------+------------+---------+
20 rows in set (0.00 sec)
在 MySQL 中，每個用戶都有對 INFORMATION_SCHEMA 的訪問權限，但是隻能看到表中他們有權限的對象的信息，也有點些場景下用戶如果沒有權限，看到的是 NULL。對於 InnoDB 表來說，必須擁有 PROCESS 權限才能查看。
由於使用 INFORMATION_SCHEMA 查詢可能會從多個數據庫檢索信息，所以查詢可能會比較耗時，對性能產生一定的影響。在執行之前，可以使用 EXPLAIN 命令檢查一下查詢的效率，關於如何優化 INFORMATION_SCHEMA 查詢效率，參考 Optimizing INFORMATION_SCHEMA Queries。
不同表的用途
在不同版本的 MySQL/MariaDB 中， INFORMATION_SCHEMA 中的表並不完全一樣，但是大部分都是一致的，下面是 MariaDB 10.3 中包含的表，我對它們一一做了註釋
| 表名 | 用途 |
|---|---|
| ALL_PLUGINS | 服務器所有插件的信息，無論是否已經安裝 |
| PLUGINS | 服務器安裝的插件信息 |
| APPLICABLE_ROLES | 當前用戶可以使用的角色信息 |
| CHARACTER_SETS | 可用的字符集信息 |
| CHECK_CONSTRAINTS | 表上定義的 CHECK 約束信息 |
| COLLATIONS | 字符集排序規則信息 |
| COLLATION_CHARACTER_SET_APPLICABILITY | 字符集和排序規則的對應關係 |
| COLUMNS | 表中的列信息 |
| COLUMN_PRIVILEGES | 列的權限信息，數據來源於 mysql.columns_priv 系統表 |
| ENABLED_ROLES | 當前會話的角色信息 |
| ENGINES | 存儲引擎的信息，可以用於檢查引擎是否支持 |
| EVENTS | 關於事件管理器的事件信息 |
| FILES | 表空間數據存儲文件的信息 |
| GLOBAL_STATUS | 所有的狀態變量值，對應命令 SHOW GLOBAL STATUS
|
| GLOBAL_VARIABLES | 所有的系統變量值，對應命令 SHOW GLOBAL VARIABLES
|
| SESSION_STATUS | 所有的會話的狀態變量值，對應命令 SHOW SESSION STATUS
|
| SESSION_VARIABLES | 所有的會話變量，對應命令 SHOW SESSION VARIABLES
|
| KEY_CACHES | 關於 Segmented Key Cache 的統計信息 |
| KEY_COLUMN_USAGE | 描述了索引列有哪些約束 |
| PARAMETERS | 存儲過程參數，返回值信息 |
| PARTITIONS | 表分區信息，沒一行對應了一個獨立的分區或者分區表的子分區 |
| PROCESSLIST | 提供了哪些線程正在運行的信息 |
| PROFILING | 提供了語句剖析信息，它的內容對應了 SHOW PROFILE 和 SHOW PROFILES 語句的信息 |
| REFERENTIAL_CONSTRAINTS | 外鍵信息 |
| ROUTINES | 存儲過程信息 |
| SCHEMATA | 數據庫的信息 |
| SCHEMA_PRIVILEGES | 數據庫權限信息，數據來源於 mysql.db 系統表 |
| STATISTICS | 表索引信息 |
| SYSTEM_VARIABLES | 所有系統變量當前的值和各種元數據 |
| TABLES | 表的信息 |
| TABLESPACES | MySQL 集羣的表空間信息 |
| TABLE_CONSTRAINTS | 描述了哪個表有約束 |
| TABLE_PRIVILEGES | 表權限信息，數據來源於 mysql.table_priv 系統表 |
| TRIGGERS | 關於觸發器的信息，必須有表的 TRIGGER 權限才能查看 |
| USER_PRIVILEGES | 全局權限信息，數據來源於 mysql.user 系統表 |
| VIEWS | 數據庫視圖信息 |
| GEOMETRY_COLUMNS | 表中存儲空間數據的列的信息 |
| SPATIAL_REF_SYS | 存儲了數據庫中使用的每個空間參考系統的信息 |
| CLIENT_STATISTICS | 客戶端連接的統計信息，作爲 用戶統計 特性的一部分，默認不開啓 |
| USER_STATISTICS | 用戶活動的統計信息，作爲 用戶統計 特性的一部分，默認不開啓 |
| INDEX_STATISTICS | 索引使用統計，用於定位未使用的索引以及生成刪除命令，作爲 用戶統計 特性的一部分，默認不開啓 |
| TABLE_STATISTICS | 表使用的統計信息，作爲 用戶統計 特性的一部分，默認不開啓 |
在所有的存儲引擎中，我們最常用的就是 InnoDB 存儲引擎了，下面是 InnoDB 相關的表
| 表名 | 用途 |
|---|---|
| INNODB_SYS_DATAFILES | 數據文件存儲路徑信息 |
| INNODB_SYS_TABLESTATS | 狀態信息，可以用於開發性能相關的擴展或者高級的性能監控 |
| INNODB_SYS_FIELDS | 索引的字段信息 |
| INNODB_SYS_COLUMNS | 字段信息 |
| INNODB_SYS_FOREIGN_COLS | 外鍵列的信息 |
| INNODB_SYS_FOREIGN | 外鍵信息 |
| INNODB_SYS_TABLES | 表信息 |
| INNODB_SYS_TABLESPACES | 表空間信息 |
| INNODB_SYS_INDEXES | 索引信息 |
| INNODB_SYS_VIRTUAL | 虛擬列的元信息 |
| INNODB_SYS_SEMAPHORE_WAITS | 當前的信號量等待信息 |
| INNODB_TABLESPACES_SCRUBBING | 關於 數據清理 的信息 |
| INNODB_CMPMEM | 緩衝池中壓縮頁的信息，可用於度量表壓縮效率 |
| INNODB_CMPMEM_RESET | 同 INNODB_CMPEM，但是每次查詢這個表會清空 RELOCATION_TIME 字段的值 |
| INNODB_CMP_PER_INDEX | 包含了以獨立的索引分組的與壓縮操作相關的狀態信息 |
| INNODB_CMP_PER_INDEX_RESET | 同 INNODB_CMP_PER_INDEX， 但是每次查詢之後都會清空數據 |
| INNODB_CMP | 包含了與壓縮操作相關的狀態信息 |
| INNODB_CMP_RESET | 同 INNODB_CMP，但是每次查詢之後會清空數據 |
| INNODB_LOCK_WAITS | 阻塞的事務信息 |
| INNODB_TABLESPACES_ENCRYPTION | 加密的表空間信息 |
| INNODB_BUFFER_PAGE_LRU | 有關緩衝池中頁的信息，以及出於清除目的如何對頁進行排序 |
| INNODB_BUFFER_PAGE | 緩衝池中頁的信息 |
| INNODB_BUFFER_POOL_STATS | 緩衝池中頁的信息，與 SHOW ENGINE INNODB STATUS 語句返回的內容類似 |
| INNODB_FT_INDEX_TABLE | 全文索引信息 |
| INNODB_FT_DELETED | 包含了從全文索引中已經刪除的行，這些信息用於過濾查詢請求的結果，解決每次刪除一行時昂貴的重新組織索引操作 |
| INNODB_FT_INDEX_CACHE | 最近插入到全文索引的行信息，爲了避免每次改變都去重新組織索引，新的變更只在 OPTIMIZE TABLE 命令運行之後纔會合併到全文索引 |
| INNODB_FT_BEING_DELETED | 當 OPTIMIZE TABLE 正在執行中，此時發生了與 INNODB_FT_DELETED 有關的文檔 |
| INNODB_FT_DEFAULT_STOPWORD | 包含了用於創建全文索引的停止詞列表 |
| INNODB_FT_CONFIG | 全文索引的元數據 |
| INNODB_TRX | 所有當前正在執行的事務的信息 |
| INNODB_LOCKS | 包含了事務請求但是未獲得的鎖或者阻塞其它事務的鎖的信息 |
| INNODB_METRICS | 一些有用的性能指標 |
| INNODB_MUTEXES | 監控互斥鎖和讀寫鎖 |
總結
本文只是對 INFORMATION_SCHEMA 數據庫是什麼，都有哪些表以及它們的用途做了個簡要的概述，在瞭解這個數據庫的基礎之後，我們在下篇文章中將會詳細介紹 事務，鎖相關表以及如何排查死鎖問題，敬請關注。
本文將會持續修正和更新，最新內容請參考我的 GITHUB 上的 程序猿成長計劃 項目，歡迎 Star，更多精彩內容請 follow me。