mysql的底层文件分析

以下覆盖 MySQL 所有核心底层文件（按「功能分类」），包含文件格式、存储内容、关联机制、修改规则、异常影响等，兼顾 InnoDB（默认引擎）和 MyISAM，同时补充系统 / 辅助文件说明：

一、核心配置文件（文本格式，可手动修改）

1. 主配置文件：my.cnf/my.ini

• 路径 ：
  • Linux：/etc/my.cnf、/etc/mysql/my.cnf、~/.my.cnf（用户级）；
  • Windows：C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server X.X\my.ini、C:\Program Files\MySQL\MySQL Server X.X\my.ini；
• 格式 ：INI 格式（[组名] + 参数=值），支持注释（#/;）；
• 核心作用：全局参数配置，控制 MySQL 服务的启动行为、内存分配、存储引擎、日志规则、网络连接等所有核心行为；
• 细分组说明 ：
  • [mysqld]：服务端核心配置（端口、数据目录、缓冲池、日志等）；
  • [mysql]：客户端默认配置（字符集、连接超时）；
  • [mysqld_safe]：mysqld_safe 守护进程配置（错误日志路径）；
  • [client]：所有客户端工具（mysql、mysqldump）通用配置；
• 修改规则 ：✅ 可手动编辑（需保存后重启 / 重载生效）；❗ 注意参数格式（如数值单位：1G/1024M，无单位默认字节），错误参数会导致服务启动失败；
• 典型异常 ：若配置 innodb_log_file_size 后直接修改 ib_logfile 文件大小，会触发 InnoDB 校验失败，服务无法启动。

2. 配置辅助文件：my.cnf.fallback/my-default.cnf

• 路径：与主配置文件同目录（部分系统）；
• 作用：默认配置模板，仅作为参考，不生效（需复制为 my.cnf 后修改）；
• 修改规则：无实际作用，无需修改。

二、数据存储核心文件（二进制 / 结构化，禁止手动修改）

1. InnoDB 系统表空间文件：ibdata1、ibdata2...

• 路径 ：datadir 目录下（默认 /var/lib/mysql/）；
• 格式：二进制（页式存储，默认页大小 16KB）；
• 核心存储内容 ：
  • 数据字典（表结构、列信息、索引元数据）；
  • Undo 日志（事务回滚、MVCC 多版本控制核心）；
  • 未开启 innodb_file_per_table 时的所有表数据 / 索引；
  • 临时表空间（5.7 前）、双写缓冲区（Double Write Buffer）；
• 关键特性：「自增不收缩」------ 即使删除数据，文件大小也不会自动减小（需通过 mysqldump 全量备份 + 重建库表释放空间）；
• 修改规则 ：❌ 绝对禁止手动编辑 / 删除 / 重命名；❗ 仅可通过配置 innodb_data_file_path 调整初始大小 / 新增文件（需服务停止且无数据写入）；
• 典型异常：手动删除 ibdata1 会导致所有 InnoDB 表无法访问，提示「Table doesn't exist in engine」。

2. InnoDB 独立表空间文件：表名.ibd

• 路径 ：对应数据库目录下（如 test 库的表 t1 → /var/lib/mysql/test/t1.ibd）；
• 格式：二进制（与 ibdata1 页格式一致）；
• 核心存储内容 ：开启 innodb_file_per_table=1（5.6+ 默认开启）后，单表的所有数据、索引、自适应哈希索引元数据；
• 关联文件 ：.frm/.ibd_metadata（表结构 / 元数据关联）；
• 修改规则 ：❌ 禁止手动编辑；✅ 可通过 ALTER TABLE ... DISCARD/IMPORT TABLESPACE 迁移（需满足：表结构一致、无锁、关闭外键检查）；
• 典型场景：跨实例迁移大表时，可通过导出表结构 → DISCARD 表空间 → 复制 .ibd 文件 → IMPORT 表空间，避免全量数据导出。

3. InnoDB 重做日志（Redo Log）：ib_logfile0、ib_logfile1

• 路径 ：datadir 目录下；
• 格式：二进制（循环写，固定大小）；
• 核心作用：保证事务持久性（ACID 的 D）------ 事务提交时先写 Redo Log，再刷盘数据，崩溃后通过 Redo Log 恢复未刷盘的数据；
• 关键参数 ：
  • innodb_log_file_size：单个日志文件大小（建议 1-4G，总和不超过缓冲池 50%）；
  • innodb_log_files_in_group：日志文件数量（默认 2，循环使用）；
• 修改规则：❌ 禁止手动修改 / 删除；✅ 调整大小需先停止服务 → 删除旧文件 → 修改配置 → 重启服务（自动重建）；
• 典型异常：日志文件大小 / 数量与配置不一致，会触发 InnoDB 启动报错：「InnoDB: Error: log file ./ib_logfile0 is of different size」。

4. InnoDB 临时表空间文件：ibtmp1

• 路径 ：datadir 目录下；
• 格式：二进制；
• 核心作用 ：存储 InnoDB 临时表数据（如 CREATE TEMPORARY TABLE、排序 / 分组产生的临时结果）；
• 关键参数 ：innodb_temp_data_file_path：配置临时表空间大小（默认 12M，自动扩容）；
• 修改规则：❌ 禁止手动删除；✅ 可通过配置调整初始大小，重启服务后重建（需先停止服务，删除旧文件）；
• 典型异常 ：临时表空间满会导致 ERROR 1114 (HY000): The table '#sql-xxxx_xxx' is full。

5. MyISAM 表文件（三类文件）

（1）表结构文件：表名.frm

• 路径：对应数据库目录下；
• 格式：二进制（存储表结构定义，与存储引擎无关 ------InnoDB 表也有 .frm 文件）；
• 存储内容：字段名、字段类型、长度、约束（主键 / 外键）、字符集、索引定义；
• 修改规则 ：❌ 禁止手动编辑；✅ 可通过 ALTER TABLE 自动更新，或 CREATE TABLE 生成；
• 典型异常 ：手动修改 .frm 会导致 ERROR 1033 (HY000): Incorrect information in file: './test/t1.frm'。

（2）数据文件：表名.MYD（MYData）

• 路径：对应数据库目录下；
• 格式：二进制（行式存储，无事务支持）；
• 存储内容：MyISAM 表的所有行数据；
• 修改规则 ：❌ 禁止手动编辑 / 修改；✅ 仅可通过 INSERT/UPDATE/DELETE 操作，或 myisamchk 工具修复；
• 典型特性：支持「延迟更新」------ 数据修改先写缓存，定时刷盘（易丢数据）。

（3）索引文件：表名.MYI（MYIndex）

• 路径：对应数据库目录下；
• 格式：二进制（B+ 树结构）；
• 存储内容：MyISAM 表的所有索引（主键 / 二级索引）；
• 修改规则 ：❌ 禁止手动编辑；✅ 可通过 ALTER TABLE ADD INDEX 自动更新，或 myisamchk --recover 修复；
• 典型异常：MYI 文件损坏会导致查询提示「Can't find index for table xxx」。

6. 系统数据库文件：mysql 库目录

• 路径 ：datadir/mysql/；
• 核心文件 ：
  • user.frm/user.MYD/user.MYI：用户权限表（用户名、密码哈希、主机、权限）；
  • tables_priv.frm/tables_priv.MYD：表级权限表；
  • db.frm/db.MYD：数据库级权限表；
  • innodb_table_stats.ibd：InnoDB 表统计信息；
• 存储内容：MySQL 核心系统数据（权限、字符集、存储引擎元数据）；
• 修改规则 ：❌ 禁止手动编辑 MYD/MYI/ibd 文件；✅ 仅可通过 CREATE USER/GRANT/SET PASSWORD 等命令修改；
• 典型异常 ：直接 UPDATE mysql.user 修改密码会导致哈希校验失败，用户无法登录。

三、日志文件（文本 / 二进制，部分可配置，禁止手动编辑内容）

1. 二进制日志（Binlog）：mysql-bin.000001、mysql-bin.index

（1）日志文件：mysql-bin.000001、mysql-bin.000002...

• 路径 ：datadir 目录下（可通过 log_bin 指定路径）；
• 格式：二进制（支持三种格式：STATEMENT/ROW/MIXED）；
• 核心作用：记录所有数据修改操作（INSERT/UPDATE/DELETE/ALTER），用于主从复制、数据恢复；
• 关键参数 ：
  • log_bin：开启二进制日志（默认关闭）；
  • binlog_format：日志格式（ROW 格式最安全，适合主从）；
  • expire_logs_days：自动清理过期日志（默认 0，不清理）；
• 修改规则 ：❌ 禁止手动编辑 / 修改内容；✅ 可通过 PURGE BINARY LOGS 清理指定日志，或配置自动过期；
• 典型场景 ：误删数据时，可通过 mysqlbinlog 解析 binlog，恢复到指定时间点。

（2）索引文件：mysql-bin.index

• 路径：与 binlog 同目录；
• 格式：文本（每行记录一个 binlog 文件路径）；
• 作用：记录所有有效 binlog 文件列表，MySQL 读取该文件识别可用的 binlog；
• 修改规则 ：❌ 禁止手动编辑（会导致主从同步异常）；✅ 由 MySQL 自动维护，仅可通过 PURGE 命令间接修改。

2. 错误日志（Error Log）：hostname.err/mysqld.log

• 路径 ：
  • Linux：/var/log/mysqld.log 或 datadir/hostname.err；
  • Windows：datadir/mysqld.err；
• 格式：文本；
• 核心作用：记录 MySQL 启动 / 停止 / 运行过程中的所有错误、警告、信息（如连接失败、索引损坏、配置错误）；
• 关键参数 ：
  • log_error：指定错误日志路径；
  • log_error_verbosity：日志详细级别（1 = 错误，2 = 错误 + 警告，3 = 所有）；
• 修改规则：✅ 可手动删除 / 清空（不影响服务运行，会自动重建）；✅ 可通过配置修改路径 / 级别；
• 典型用途：服务启动失败时，优先查看错误日志定位原因（如端口被占用、配置参数错误）。

3. 慢查询日志（Slow Query Log）：slow.log

• 路径 ：datadir/slow.log（可通过 slow_query_log_file 指定）；
• 格式：文本；
• 核心作用 ：记录执行时间超过 long_query_time 的 SQL 语句（默认 10 秒），用于性能优化；
• 关键参数 ：
  • slow_query_log：开启慢查询日志（默认关闭）；
  • long_query_time：慢查询阈值（最小可设 0.001 秒）；
  • log_queries_not_using_indexes：记录未使用索引的查询（即使执行时间短）；
• 修改规则 ：✅ 可手动删除 / 清空（自动重建）；✅ 可通过 mysqldumpslow 工具分析日志；
• 典型场景：通过慢查询日志找到耗时 SQL，优化索引或语句结构。

4. 通用查询日志（General Query Log）：general.log

• 路径 ：datadir/general.log（可通过 general_log_file 指定）；
• 格式：文本；
• 核心作用：记录所有客户端连接、执行的 SQL 语句（包括查询 / 修改），用于审计 / 调试；
• 关键参数 ：
  • general_log：开启通用日志（默认关闭，开启后性能损耗大）；
• 修改规则：✅ 可手动删除 / 清空；❗ 生产环境禁止长期开启（日志量极大，占用磁盘）；

5. 中继日志（Relay Log）：mysql-relay-bin.000001、relay-log.index

• 路径 ：主从复制的从库 datadir 目录下；
• 格式：与 binlog 一致（二进制）；
• 核心作用：从库复制主库的 binlog 后，先写入中继日志，再由 SQL 线程执行；
• 关联进程：IO 线程（读取主库 binlog → 写入中继日志）、SQL 线程（解析中继日志 → 执行）；
• 修改规则 ：❌ 禁止手动编辑 / 删除；✅ 可通过 CHANGE MASTER TO 配置中继日志路径，或 PURGE RELAY LOGS 清理；
• 典型异常：中继日志损坏会导致从库复制中断，提示「Relay log read failure」。

四、临时 / 辅助文件（自动生成，可配置路径）

1. 临时文件：tmpdir 目录下的临时文件

• 路径 ：默认 /tmp（Linux）或 C:\Windows\Temp（Windows），可通过 tmpdir 配置；
• 格式：二进制 / 文本（按需生成）；
• 核心作用 ：
  • 执行 ORDER BY/GROUP BY 时的排序临时文件；
  • 临时表（CREATE TEMPORARY TABLE）的存储文件；
  • LOAD DATA INFILE 的临时缓存；
• 修改规则 ：✅ 可通过 tmpdir 配置多个路径（用 :/; 分隔），分散 IO 压力；❌ 禁止手动删除运行中的临时文件（会导致 SQL 执行失败）；
• 典型异常 ：/tmp 目录磁盘满会导致「No space left on device」，查询 / 导入失败。

2. 套接字文件：mysql.sock（Linux 独有）

• 路径 ：默认 /var/lib/mysql/mysql.sock，可通过 socket 配置；
• 格式：UNIX 域套接字文件（无实际内容，用于进程间通信）；
• 核心作用：本地客户端（如 mysql 命令行）与 mysqld 服务进程的通信通道（比 TCP/IP 更快）；
• 修改规则 ：✅ 可通过 socket 参数修改路径；❌ 禁止手动删除（删除后本地客户端无法连接，需重启服务重建）；
• 典型问题：客户端提示「Can't connect to local MySQL server through socket '/var/lib/mysql/mysql.sock'」，需检查文件是否存在 / 权限。

3. PID 文件：mysqld.pid

• 路径 ：默认 /var/run/mysqld/mysqld.pid（Linux），可通过 pid-file 配置；
• 格式：文本（仅一行，存储 mysqld 进程的 PID 号）；
• 核心作用：防止重复启动 mysqld 服务，系统工具（如 systemctl）通过该文件识别进程是否运行；
• 修改规则 ：✅ 可通过 pid-file 修改路径；❌ 禁止手动编辑（会导致服务启停异常）；
• 典型场景：强制杀死 mysqld 进程后，PID 文件未删除，重启时提示「PID file exists」，需手动删除。

4. 字符集文件：charsets/ 目录

• 路径 ：/usr/share/mysql/charsets/（Linux），包含 Index.xml、utf8.xml 等；
• 格式：XML / 二进制；
• 核心作用：存储字符集 / 排序规则的定义（如 utf8mb4、gbk 的编码映射）；
• 修改规则：❌ 禁止修改（会导致字符集转换异常，乱码）；

五、备份 / 恢复相关文件（手动生成，可修改）

1. 备份文件：.sql/.sql.gz

• 格式：文本（SQL 语句）或压缩包；
• 生成方式 ：mysqldump 命令导出；
• 修改规则：✅ 可手动编辑（如修改表名、删除部分 SQL 语句），恢复前需检查语法；

2. 表空间备份文件：.ibd.backup

• 格式：二进制（与 .ibd 一致）；
• 生成方式 ：ALTER TABLE ... BACKUP TABLESPACE；
• 修改规则：❌ 禁止手动编辑，仅可用于恢复 .ibd 文件；