9.2.4 【MySQL】段的结构

段不对应表空间中某一个连续的物理区域，而是一个逻辑上的概念，由若干个零散的页面以及一些完整的区组成。像每个区都有对应的XDES Entry来记录这个区中的属性一样，定义了一个INODE Entry结构来记录段中的属性。

它的各个部分释义如下：

Segment ID

就是指这个 INODE Entry 结构对应的段的编号（ID）。

NOT_FULL_N_USED

这个字段指的是在 NOT_FULL 链表中已经使用了多少个页面。下次从 NOT_FULL 链表分配空闲页面时可以直接根据这个字段的值定位到。而不用从链表中的第一个页面开始遍历着寻找空闲页面。

List Base Node

分别为段的 FREE 链表、 NOT_FULL 链表、 FULL 链表定义了 List Base Node ，这样我们想查找某个段的某个链表的头节点和尾节点的时候，就可以直接到这个部分找到对应链表的 List Base Node 。

Magic Number ：

这个值是用来标记这个 INODE Entry 是否已经被初始化了（初始化的意思就是把各个字段的值都填进去了）。如果这个数字是值的 97937874 ，表明该 INODE Entry 已经初始化，否则没有被初始化。

Fragment Array Entry

每个 Fragment Array Entry 结构都对应着一个零散的页面，这个结构一共4个字节，表示一个零散页面的页号。

9.2.5 各类型页面详细情况

9.2.5.1 FSP_HDR 类型

首先看第一个组的第一个页面，当然也是表空间的第一个页面，页号为 0 。这个页面的类型是 FSP_HDR ，它存储了表空间的一些整体属性以及第一个组内256个区的对应的 XDES Entry 结构，直接看这个类型的页面的示意图：

从图中可以看出，一个完整的 FSP_HDR 类型的页面大致由5个部分组成，各个部分的具体释义如下表：

名称	中文名	占用空间大小	简单描述
file header	文件头部	38字节	页的一些通用信息
file space header	表空间头部	112 字节	表空间的一些整体属性信息
XDES Entry	区描述信息	10240 字节	存储本组256个区对应的属性信息
Empty Space	尚未使用空间	5986 字节	用于页结构的填充，没啥实际意义
File Trailer	文件尾部	8 字节	8 字节

File Space Header部分

下面是各个属性的简单描述：

名称	占用空间大小	描述
Space ID	4字节	表空间的ID
Not Used	4字节	这4个字节未被使用，可以忽略
Size	4字节	当前表空间占有的页面数
FREE Limit	4字节	尚未被初始化的最小页号，大于或等于这个页号的区对应的XDES Entry结构都没有被加入FREE链表
Space Flags	4字节	表空间的一些占用存储空间比较小的属性
FRAG_N_USED	4字节	FREE_FRAG链表中已使用的页面数量
List Base Node for FREE List	16字节	FREE链表的基节点
List Base Node for FREE_FRAGList	16字节	FREE_FREG链表的基节点
List Base Node for FULL_FRAGList	16字节	FULL_FREG链表的基节点
Next Unused Segment ID	16字节	当前表空间中下一个未使用的 Segment ID
List Base Node forSEG_INODES_FULL List	16字节	SEG_INODES_FULL链表的基节点
List Base Node forSEG_INODES_FREE List	16字节	SEG_INODES_FREE链表的基节点

List Base Node for FREE List 、 List Base Node for FREE_FRAG List 、 List Base Node forFULL_FRAG List，这三个分别是直属于表空间的 FREE 链表的基节点、 FREE_FRAG 链表的基节点、FULL_FRAG 链表的基节点，这三个链表的基节点在表空间的位置是固定的，就是在表空间的第一个页面（也就是 FSP_HDR 类型的页面）的 File Space Header 部分。

FRAG_N_USED

这个字段表明在 FREE_FRAG 链表中已经使用的页面数量，方便之后在链表中查找空闲的页面。

FREE Limit

表空间对应着具体的磁盘文件，创建表空间的时候对应的磁盘文件中都没有数据，所以我们需要对表空间完成一个初始化操作，包括为表空间中的区建立 XDES Entry 结构，为各个段建立INODE Entry 结构，建立各种链表等操作。一开始为表空间申请的空间，实际上绝大部分都是空的，我们可以选择吧所有的空闲区，对应的 XDES Entry 结构加入FREE 链表，也可以选择只把一部分的空闲区加入 FREE 链表，等啥时候空闲链表中的 XDES Entry 结构对应的区不够使了，再把之前没有加入 FREE 链表的空闲区对应的 XDES Entry 结构加入 FREE 链表，中心思想就是啥时候用到啥时候初始化，为表空间定义了 FREE Limit 这个字段，在该字段表示的页号之前的区都被初始化了，之后的区尚未被初始化。

Next Unused Segment ID

表中每个索引都对应2个段，每个段都有一个唯一的ID，那当我们为某个表新创建一个索引的时候，就意味着要创建两个新的段。 NextUnused Segment ID 的字段，该字段表明当前表空间中最大的段ID的下一个ID，这样在创建新段的时候赋予新段一个唯一的ID值就直接使用这个字段的值就好。

Space Flags

表空间对于一些布尔类型的属性，只需要几个比特位搞定的属性都放在这个Space Flags中存储，虽然它只有4个字节，32个比特位大小，却存储了好多表空间的属性，详细情况如下表：

|标志名称|占用的空间（单位：bit）|描述| |:--:|:--:|:--:| | POST_ANTELOPE |1|表示文件格式是否大于 ANTELOPE || ZIP_SSIZE |4|表示压缩页面的大小| | ATOMIC_BLOBS |1|表示是否自动把值非常长的字段放到BLOB页里|| PAGE_SSIZE |4|页面大小| | DATA_DIR |1|表示表空间是否是从默认的数据目录中获取的| | SHARED |1|是否为共享表空间| | TEMPORARY |1|是否为临时表空间| | ENCRYPTION |1|表空间是否加密| | UNUSED |18|没有使用到的比特位|

List Base Node for SEG_INODES_FULL List 和 List Base Node for SEG_INODES_FREE List

每个段对应的 INODE Entry 结构会集中存放到一个类型位 INODE 的页中，如果表空间中的段特别多，则会有多个 INODE Entry 结构，可能一个页放不下，这些 INODE 类型的页会组成两种列表：

• SEG_INODES_FULL 链表，该链表中的 INODE 类型的页面都已经被 INODE Entry 结构填充满了，没空闲空间存放额外的 INODE Entry 了。
• SEG_INODES_FREE 链表，该链表中的 INODE 类型的页面都已经仍有空闲空间来存放 INODE Entry 结构。

XDES Entry部分

XDESEntry 就是在表空间的第一个页面中保存的。我们知道一个 XDES Entry 结构的大小是40字节，但是一个页面的大小有限，只能存放有限个 XDES Entry 结构，所以我们才把256个区划分成一组，在每组的第一个页面中存放256个 XDES Entry 结构。大家回看那个 FSP_HDR 类型页面的示意图， XDES Entry 0 就对应着 extent 0 ， XDESEntry 1 就对应着 extent 1 ... 依此类推， XDES Entry255 就对应着 extent 255 。

每个区对应的XDES Entry结构的地址都是固定的。