innodb中区、段的概念
2023-05-13
Q：区的概念？为什么要有区？
A：我们在操作一条记录的时候就是在操作数据页，虽然同一层的数据页通过双向链表链接，但是如果两个数据页的物理位置隔得很远的话，就变成了随机I/O，当我们在使用范围查询时，效率十分的低。
为了可以使用顺序I/O，我们应该尽量使链表中相邻的页在物理上也相邻，为了达到这一目的，就有了区的概念
区：连续的64个页组成一个区，没256个区被划分为1组
Q：段的概念
A：如果我们把叶子结点和非叶子节点都放在同一个区的话，那么在进行范围查询的时候效率会大打折扣，因为非叶子节点并不会被范围扫，所以MySQL设计者提出了段的概念，一个索引分为两个段，叶子结点放在一个段，非叶子结点放在另外一个段。段以区为单位申请空间。
这样带来的问题：因为段以区为单位申请空间，所以一个段至少1M，但是有的索引它并不会有这么多数据，为了防止这种浪费，设计者又提出了碎片区——碎片区中的页不专存储某一个段中的数据，它其中一部分页可以服务段A，一部分页可以服务段B。
基于碎片区的概念，段申请资源的过程就变成了：当我们向表中插入数据时，先使用碎片区中的页，当我们使用到了32个碎片区的页后，就会申请一个完整的区用来存储我们该索引中的数据。
Q：区的分类
- FREE：空闲的区
- FREE_FRAG：有空余页面的碎片区
- FULL_FRAG：无空余页面的碎片区
- FSEG：附属于某个段的区
Q：区的管理方法
我们有各种各样的区，为了方便管理，设计者提出了一个XDES Entry的结构，每一个区对应一个XDES Entry结构，这个结构如下：
- segment ID：区的ID
- List Node：用于将不同的区组织成一个双链表结构
- State：区的状态，上述枚举的那四种
- Page State Bitmap：该结构16个字节，共128个比特位，一个区有64个页，128个比特位用于标识64个页。