InnoDB 的逻辑存储结构从大到小分为 5 个层级：
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表空间（Tablespace）
└── 段（Segment）
└── 区（Extent）
└── 页（Page）
└── 行（Row）记忆口诀：表 → 段 → 区 → 页 → 行。
五个层级详解
1. 表空间（Tablespace）
最顶层 的逻辑存储结构，是 InnoDB 存储数据的逻辑容器。
| 类型 | 说明 | 文件 |
|---|---|---|
| 系统表空间 | 存储系统数据、回滚段等 | ibdata1 |
| 独立表空间 | 每张表一个，推荐 | 表名.ibd |
| 通用表空间 | 多表共享一个表空间 | .ibd |
| 临时表空间 | 临时表、排序等 | ibtmp1 |
| Undo 表空间 | 回滚日志 | undo_001 等 |
特点：
- 一个表空间可包含多个段
- 独立表空间便于单表备份、回收空间
2. 段（Segment）
表空间由多个段组成 ，段是一组区的集合，用于管理特定类型的数据。
| 段类型 | 说明 |
|---|---|
| 数据段（Leaf node segment） | B+Tree 的叶子节点 |
| 索引段（Non-leaf node segment） | B+Tree 的非叶子节点 |
| 回滚段（Rollback segment） | 存储 undo 日志 |
关键 ：每个索引 对应两个段------数据段（叶子）+ 索引段（非叶子）。
特点：
- 一个段包含多个区
- 段是逻辑概念，不直接对应物理文件
- 段随数据增长而扩展
3. 区（Extent）
段由多个区组成 ，区是连续的页的集合。
| 属性 | 说明 |
|---|---|
| 大小 | 1MB（默认） |
| 页数 | 1MB ÷ 16KB = 64 个页 |
| 分配方式 | 按区分配，保证页的连续性 |
sql
-- 查看区大小
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_page_size'; -- 默认 16384（16KB）
-- 1MB / 16KB = 64 页为什么按区分配？
- 顺序 IO：保证页在磁盘上连续，提高读取效率
- 减少碎片：批量分配，降低管理开销
新版本优化 ：MySQL 8.0 引入区大小可变（默认 1MB，可到 4MB）。
4. 页（Page）
InnoDB 磁盘管理的最小单位 ，也是内存与磁盘交互的最小单位。
| 属性 | 说明 |
|---|---|
| 默认大小 | 16KB |
| 可配置 | 4KB / 8KB / 16KB / 32KB / 64KB |
| 作用 | 数据读写的最小单元 |
常见页类型
| 页类型 | 说明 |
|---|---|
| 数据页（B+Tree Node） | 存储行数据 |
| Undo 页 | 回滚日志 |
| 系统页 | 系统数据 |
| 事务数据页 | 事务信息 |
| 插入缓冲页 | Insert Buffer |
| 自适应哈希索引页 | AHI |
| 锁信息页 | 锁数据 |
| BLOB 页 | 大对象数据 |
页的内部结构（数据页）
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┌─────────────────────────────┐
│ File Header（38 字节） │ 页类型、校验和、页号等
├─────────────────────────────┤
│ Page Header（56 字节） │ 记录数、槽数、层级等
├─────────────────────────────┤
│ Infimum + Supremum Records │ 虚拟最小/最大记录
├─────────────────────────────┤
│ User Records │ 实际行数据
├─────────────────────────────┤
│ Free Space │ 空闲空间
├─────────────────────────────┤
│ Page Directory │ 页目录（槽）
├─────────────────────────────┤
│ File Trailer（8 字节） │ 校验和
└─────────────────────────────┘
sql
-- 查看页大小
SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_page_size';为什么是 16KB？ 兼顾 IO 效率和空间利用率，与操作系统页大小匹配。
5. 行（Row）
InnoDB 存储数据的最小单位，即表中的一行记录。
行格式（Row Format）
| 格式 | 说明 | 特点 |
|---|---|---|
| COMPACT | 紧凑格式 | 节省空间，常用 |
| REDUNDANT | 冗余格式 | 旧格式，兼容用 |
| DYNAMIC | 动态格式 | 默认，大字段溢出存储 |
| COMPRESSED | 压缩格式 | 节省空间，CPU 换空间 |
sql
-- 查看行格式
SHOW TABLE STATUS LIKE 'user'\G
-- 指定行格式
CREATE TABLE user (...) ROW_FORMAT=DYNAMIC;COMPACT 行格式结构
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┌──────────────────────────────────┐
│ 变长字段长度列表 │ VARCHAR 等长度
├──────────────────────────────────┤
│ NULL 值列表 │ 哪些列为 NULL
├──────────────────────────────────┤
│ 记录头信息（5 字节） │ 删除标记、记录类型等
├──────────────────────────────────┤
│ 列1 数据 │
├──────────────────────────────────┤
│ 列2 数据 │
├──────────────────────────────────┤
│ ... │
└──────────────────────────────────┘隐藏列
InnoDB 每行有3 个隐藏列：
| 隐藏列 | 长度 | 说明 |
|---|---|---|
DB_ROW_ID |
6 字节 | 无主键时生成的行 ID |
DB_TRX_ID |
6 字节 | 最近修改该行的事务 ID |
DB_ROLL_PTR |
7 字节 | 回滚指针，指向 undo log |
DB_TRX_ID和DB_ROLL_PTR是 MVCC 的基础。
三、层次结构对照表
| 层级 | 大小 | 数量关系 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 表空间 | 不定 | 1 个表空间 → N 个段 | 逻辑容器 |
| 段 | 不定 | 1 个段 → N 个区 | 索引的叶子/非叶子 |
| 区 | 1MB | 1 个区 → 64 个页 | 连续页集合 |
| 页 | 16KB | 1 个页 → N 行 | 磁盘 IO 最小单位 |
| 行 | 不定 | 最小单位 | 实际数据 |
换算关系：
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1 表空间 = N 段
1 段 = N 区
1 区 = 1MB = 64 页
1 页 = 16KB
1 页 = N 行四、完整层次图
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┌─────────────────────────────────────────┐
│ 表空间（Tablespace） │
│ ┌───────────────────────────────────┐ │
│ │ 段（Segment） │ │
│ │ ┌─────────────────────────────┐ │ │
│ │ │ 区（Extent, 1MB） │ │ │
│ │ │ ┌──────┐ ┌──────┐ ┌──────┐ │ │ │
│ │ │ │页 16K│ │页 16K│ │页 16K│ │ │ │
│ │ │ │ 行 │ │ 行 │ │ 行 │ │ │ │
│ │ │ └──────┘ └──────┘ └──────┘ │ │ │
│ │ │ ... 共 64 个页 │ │ │
│ │ └─────────────────────────────┘ │ │
│ └───────────────────────────────────┘ │
└─────────────────────────────────────────┘五、关键要点
- 表空间 → 段 → 区 → 页 → 行，五级结构
- 区 = 1MB = 64 页 ，页 = 16KB（默认）
- 每个索引 对应两个段：数据段（叶子）+ 索引段（非叶子）
- 页是磁盘 IO 的最小单位，读写以页为单位
- 行格式 默认
DYNAMIC，每行有 3 个隐藏列 DB_TRX_ID+DB_ROLL_PTR是 MVCC 基础