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MySql的物理结构
- MySQL是通过文件系统对数据和索引进行存储的。
- MySQL从物理结构上可以分为日志文件和数据索引文件。
- MySQL在Linux中的数据索引文件和日志文件都在/var/lib/mysql目录下。
- 日志文件采用顺序IO方式存储、数据文件采用随机IO方式存储。
日志文件
日志文件分为
- 错误日志（errorlog）
- 二进制日志（bin log）
- 通用查询日志（general query log）
- 慢查询日志（slow query log）
- 重做日志（redo log）
- 回滚日志（undo log）
- 中继日志（replay log）
错误日志（errorlog）
默认是开启的，而且从5.5.7以后无法关闭错误日志，错误日志记录了运行过程中遇到的所有严重的错误
信息,以及 MySQL每次启动和关闭的详细信息。
二进制日志（bin log）
MySQL的二进制日志（binary log）是一个二进制文件，主要用于记录修改数据或有可能引起数据变更的MySQL语句。二进制日志（binary log）中记录了对MySQL数据库执行更改的所有操作，并且记录了语句发生时间、执行时长、操作数据等其它额外信息，但是它不记录SELECT、SHOW等那些不修改数据的SQL语句。二进制日志（binary log）主要用于数据库恢复和主从复制，以及审计（audit）操作。
二进制日志开启方法
查看系统变量log_bin，如果其值为OFF，表示没有开启二进制日志（binary log）
mysql> show variables like 'log_bin';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| log_bin | OFF |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
开启需要修改mysql.cnf，在[mysqld]下面增加log_bin=mysql_bin_log，不添加路径只有文件名默认在datadir中。
通用查询日志（general query log）
记录建立的客户端连接和执行的所有语句。这种比较消耗资源，且没有什么价值，不建议开启。
通用查询日志开启方法
log_output=[none|file|table|file,table] #通用查询日志输出格式
general_log=[on|off] #是否启用通用查询日志
general_log_file[=filename] #通用查询日志位置及名字
慢查询日志（slow query log）
MySQL 慢查询日志是排查问题 SQL 语句，以及检查当前 MySQL 性能的一个重要功能。记录的是超过预设置秒数的查询日志信息。
查看是否开启慢查询功能
mysql> show variables like 'slow_query%';
+---------------------+------------------------------------+
| Variable_name | Value |
+---------------------+------------------------------------+
| slow_query_log | OFF |
| slow_query_log_file | /var/lib/mysql/instance-1-slow.log |
+---------------------+------------------------------------+
2 rows in set (0.01 sec)
mysql> show variables like 'long_query_time';
+-----------------+-----------+
| Variable_name | Value |
+-----------------+-----------+
| long_query_time | 10.000000 |
+-----------------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)
slow_query_log 慢查询开启状态
slow_query_log_file 慢查询日志存放的位置（这个目录需要MySQL的运行帐号的可写权限，一般设置为MySQL的数据存放目录）
long_query_time 查询超过多少秒才记录
开启慢查询功能
修改mysql.cnf
[mysqld]
slow_query_log = ON #代表是否开启
slow_query_log_file = /var/lib/mysql/instance-1-slow.log #日志文件存放位置
long_query_time = 2 #超过多少秒才进行记录
重做日志（redo log）
作用：
确保事务的持久性。防止在发生故障的时间点，尚有脏页未写入磁盘，在重启mysql服务的时候，根据redo log进行重做，从而达到事务的持久性这一特性。
内容：
物理格式的日志，记录的是物理数据页面的修改的信息，其redo log是顺序写入redo log file的物理文件中去的。
什么时候产生：
事务开始之后就产生redo log，redo log的落盘并不是随着事务的提交才写入的，而是在事务的执行过程中，便开始写入redo log文件中。
什么时候释放：
当对应事务的脏页写入到磁盘之后，redo log的使命也就完成了，重做日志占用的空间就可以重用（被覆盖）。
对应的物理文件：
默认情况下，对应的物理文件位于数据库的data目录下的ib_logfile1&ib_logfile2
innodb_log_group_home_dir 指定日志文件组所在的路径，默认./ ，表示在数据库的数据目录下。
innodb_log_files_in_group 指定重做日志文件组中文件的数量，默认2
关于文件的大小和数量，由以下两个参数配置：
innodb_log_file_size 重做日志文件的大小。
innodb_mirrored_log_groups 指定了日志镜像文件组的数量，默认1
其他：
很重要一点，redo log是什么时候写盘的？前面说了是在事物开始之后逐步写盘的。
之所以说重做日志是在事务开始之后逐步写入重做日志文件，而不一定是事务提交才写入重做日志缓存，原因就是，重做日志有一个缓存区Innodb_log_buffer，Innodb_log_buffer的默认大小为8M(这里设置的16M),Innodb存储引擎先将重做日志写入innodb_log_buffer中。
然后会通过以下三种方式将innodb日志缓冲区的日志刷新到磁盘
Master Thread 每秒一次执行刷新Innodb_log_buffer到重做日志文件。
每个事务提交时会将重做日志刷新到重做日志文件。
当重做日志缓存可用空间 少于一半时，重做日志缓存被刷新到重做日志文件
由此可以看出，重做日志通过不止一种方式写入到磁盘，尤其是对于第一种方式，Innodb_log_buffer到重做日志文件是Master Thread线程的定时任务。
因此重做日志的写盘，并不一定是随着事务的提交才写入重做日志文件的，而是随着事务的开始，逐步开始的。
另外引用《MySQL技术内幕 Innodb 存储引擎》（page37）上的原话：
即使某个事务还没有提交，Innodb存储引擎仍然每秒会将重做日志缓存刷新到重做日志文件。
这一点是必须要知道的，因为这可以很好地解释再大的事务的提交（commit）的时间也是很短暂的。
回滚日志（undo log）
作用：
保存了事务发生之前的数据的一个版本，可以用于回滚，同时可以提供多版本并发控制下的读（MVCC），也即非锁定读
内容：
逻辑格式的日志，在执行undo的时候，仅仅是将数据从逻辑上恢复至事务之前的状态，而不是从物理页面上操作实现的，这一点是不同于redo log的。
什么时候产生：
事务开始之前，将当前是的版本生成undo log，undo 也会产生 redo 来保证undo log的可靠性
什么时候释放：
当事务提交之后，undo log并不能立马被删除，而是放入待清理的链表，由purge线程判断是否由其他事务在使用undo段中表的上一个事务之前的版本信息，决定是否可以清理undo log的日志空间。
对应的物理文件：
MySQL5.6之前，undo表空间位于共享表空间的回滚段中，共享表空间的默认的名称是ibdata，位于数据文件目录中。
MySQL5.6之后，undo表空间可以配置成独立的文件，但是提前需要在配置文件中配置，完成数据库初始化后生效且不可改变undo log文件的个数
如果初始化数据库之前没有进行相关配置，那么就无法配置成独立的表空间了。
关于MySQL5.7之后的独立undo 表空间配置参数如下：
innodb_undo_directory = /data/undospace/ –undo独立表空间的存放目录
innodb_undo_logs = 128 –回滚段为128KB
innodb_undo_tablespaces = 4 –指定有4个undo log文件
如果undo使用的共享表空间，这个共享表空间中又不仅仅是存储了undo的信息，共享表空间的默认为与MySQL的数据目录下面，其属性由参数innodb_data_file_path配置。
其他：
undo是在事务开始之前保存的被修改数据的一个版本，产生undo日志的时候，同样会伴随类似于保护事务持久化机制的redolog的产生。
默认情况下undo文件是保持在共享表空间的，也即ibdatafile文件中，当数据库中发生一些大的事务性操作的时候，要生成大量的undo信息，全部保存在共享表空间中的。
因此共享表空间可能会变的很大，默认情况下，也就是undo 日志使用共享表空间的时候，被“撑大”的共享表空间是不会也不能自动收缩的。
因此，mysql5.7之后的“独立undo 表空间”的配置就显得很有必要了。
数据文件
SHOW VARIABLES LIKE '%datadir%';
每种存储引擎的数据结构是不一样的
InnoDB数据文件
- .frm文件：主要存放与表相关的数据信息,主要包括表结构的定义信息.
- .ibd：使用独享表空间存储表数据和索引信息，一张表对应一个ibd文件。
- ibdata文件：使用共享表空间存储表数据和索引信息，所有表共同使用一个或者多个ibdata文件。
MyIsam数据文件
- .frm文件：主要存放与表相关的数据信息,主要包括表结构的定义信息
- .myd文件：主要用来存储表数据信息。
- .myi文件：主要用来存储表数据文件中任何索引的数据树。
注意
- 日志文件在磁盘中是顺序写入的。速度快，耗费时间短
- 数据文件在磁盘中是随机写入的。速度慢，耗费时间长
那为什么数据文件不采用顺序写入的方式呢，因为数据文件有大量的插入删除操作，顺序写入会产生大量的磁盘碎片。（这和磁盘的硬件结构有关，顺序写入只进行一次寻道，随机写入会经常寻道）