MySQL Server 启动后到底加载了什么，创建表插入数据到底怎么存的存在哪

基于这篇后续：理解MySQL的原理

🧠 一、MySQL Server 启动后到底加载了什么

当你执行：

mysqld

或通过服务启动 MySQL 时，MySQL Server 会依次启动几个核心组件（类似 JVM 的启动阶段）：

阶段	作用
1️⃣ 参数加载阶段	从配置文件（/etc/my.cnf 或 my.ini）读取参数，比如端口、数据目录、引擎类型、缓存大小等。
2️⃣ 存储引擎初始化	根据配置初始化 InnoDB、MyISAM 等存储引擎。
3️⃣ 系统表加载	从 mysql 系统库加载用户、权限、时区、字符集等系统表。
4️⃣ 日志系统初始化	打开 redo log、binlog、undo log 文件。
5️⃣ 等待客户端连接	开启监听端口（默认 3306），等待客户端发起 TCP 连接。

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🏗️ 二、创建数据库与表时，MySQL 实际做了什么？

当你执行以下语句：

CREATE DATABASE shop;
USE shop;
CREATE TABLE user (
    id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(50),
    age INT
);

后台其实发生了这些事 👇

1. 创建数据库

MySQL 在数据目录（datadir）下创建一个文件夹：

/var/lib/mysql/shop/

这就是你的 shop 数据库对应的物理目录。

⚙️ 配置文件中的 datadir 参数定义了所有数据库文件的存储根目录。

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2. 创建表时，MySQL 会生成以下文件（以 InnoDB 为例）

假设你用的是 InnoDB（默认引擎），那么在 shop/ 目录下会生成：

shop/
 ├── user.frm       # 表结构定义（表头元数据）
 ├── user.ibd       # 表数据 + 索引存储文件（InnoDB 独立表空间）

📌 如果 innodb_file_per_table=OFF，那么数据不会存在 user.ibd，而是存在共享表空间 ibdata1 中。

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💾 三、插入数据时，MySQL 做了哪些底层操作？

假设执行：

INSERT INTO user (name, age) VALUES ('Tom', 20);

后台流程如下（这是重点）👇👇👇

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步骤 1：SQL 解析与执行计划生成（Server 层）

MySQL Server 负责 SQL 语法解析、优化、生成执行计划。

执行计划中确定：

• 目标表的引擎；
• 字段映射；
• 索引使用策略。

然后把具体操作交给存储引擎执行（如 InnoDB）。

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步骤 2：InnoDB 缓冲池写入（Buffer Pool）

InnoDB 不会立刻把数据写入磁盘，而是：

• 先把记录写入内存中的 Buffer Pool；
• 在 Buffer Pool 中同时维护 数据页（Data Page） 和 索引页（Index Page）。

每个数据页大小为 16KB，一个表的数据会被拆成多个页。

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步骤 3：记录 redo log（重做日志）

为了保证 事务持久性（D） ，InnoDB 同时写入一份日志到 redo log buffer 中，随后刷盘到磁盘的 redo 文件：

/var/lib/mysql/ib_logfile0
/var/lib/mysql/ib_logfile1

redo log 记录的是「物理层面的修改」，比如：

"第 123 号数据页第 456 个字节写入了 0x01"

即使系统崩溃，也能用 redo log 恢复数据。

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步骤 4：写入 binlog（二进制日志）

Server 层还会写一份 binlog（二进制日志），记录逻辑操作：

INSERT INTO user (name, age) VALUES ('Tom', 20);

binlog 是用于 主从复制、数据恢复 的逻辑日志。

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步骤 5：事务提交（两阶段提交）

为了保证 binlog 与 redo log 一致，InnoDB 采用了 两阶段提交：

阶段	动作
阶段1	写入 redo log 并标记为 prepare 状态
阶段2	写入 binlog，成功后标记 redo log 为 commit 状态

✅ 这样即使中途崩溃，也能判断事务是否已完成。

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步骤 6：后台刷盘（Flush）

InnoDB 有专门的后台线程负责把内存中被修改过的页（dirty page）写入到 user.ibd 文件中。

所以实际的数据是以「页」为单位写入的，而不是一行一行写。

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📂 四、MySQL 是怎么找到这些数据的？

当你执行查询：

SELECT * FROM user WHERE id = 1;

流程如下：

1. SQL 解析器 → 分析 SQL；

2. 优化器 → 判断是否使用索引；

3. 执行器 → 通过主键索引 B+Tree 找到对应页；

4. InnoDB 引擎：

   • 如果页在内存中（Buffer Pool），直接读取；
   • 否则从 user.ibd 文件加载对应页进内存；

5. 返回结果。

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🧩 五、存储格式总结（以 InnoDB 为例）

文件	内容	说明
.frm	表结构定义	Server 层定义字段信息
.ibd	数据页 + 索引页	InnoDB 独立表空间
ibdata1	系统表空间	存储共享元数据、Undo 信息
ib_logfile0/1	redo log 文件	持久化数据变更
mysql-bin.xxxxxx	binlog 文件	主从同步、恢复用

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⚠️ 六、总结一句话

MySQL 的数据最终都以「页（Page）」为单位写入 .ibd 文件中，

所有操作都会先经过 内存缓冲池（Buffer Pool） → redo log → 两阶段提交 → 后台刷盘 这一整套流程。