在《详解MySQL两种存储引擎MyISAM和InnoDB的区别与优缺点》这篇文章中，我们对比了MyISAM和InnoDB两个存储引擎，这篇文章更深层次的讲解一下InnoDB的逻辑存储结构都包含哪些部分，每一部分都是什么功能，以及它们之间的层级关系。
整体结构
InnoDB存储引擎的逻辑结构是一个层次化的体系，主要由表空间、段、区、页、行（Row）构成。如下图所示。
根据这张图，我们逐步讲解一下整个层次结构中每个部分的定义与特征。
表空间
表空间是InnoDB数据的最高层容器，所有数据逻辑上都存储在表空间中。
InnoDB默认会创建一个共享表空间（通常是ibdata文件），同时支持独立表空间（file-per-table模式，每个表一个单独的文件）。
表空间负责数据的整体存储和管理，是InnoDB存储结构的核心。
段（Segment）
段是表空间的重要组成部分，用于存储不同类型的数据，逻辑上可分为数据段、索引段、回滚段等。
数据段用于存储表的记录，索引段用于管理表的索引，而回滚段用于事务回滚机制。
段是逻辑上的概念，InnoDB通过高效的算法管理这些段，以确保数据访问性能和空间利用率。
区（Extent）
区是段中的一个组成部分，由连续的页构成，且区的大小通常固定为1MB（基于默认页大小16KB）。每个区包含64个连续的页（64 × 16KB = 1MB）。如果页大小不是默认值（如设置为8KB或4KB），区大小会随之调整。
在段的初始阶段，InnoDB会使用32个碎片页以支持非连续存储，这对小表或初始数据的写入非常友好，可以优化段在小表上的空间利用率。与此同时，随着数据量增加，InnoDB会逐步使用更多连续页提升空间分配的效率。
区的分配是动态进行的，InnoDB会根据需求从表空间中申请新的区，以避免一次性占用大量磁盘空间。
页（Page）
页是InnoDB磁盘管理的最小单位，也被称为块。默认情况下，页的大小为16KB，但可以通过参数 innodb_page_size（如8KB、16KB、32KB）进行配置。
页的种类繁多，包含以下主要类型：
- 数据页：存储表的记录。
- Undo页：存储事务回滚信息。
- 系统页：存储元数据信息。
- 索引页：存储索引数据。
- 插入缓冲位图页、事务相关页等：承担更细粒度的存储管理任务。
页的结构复杂且功能强大，是InnoDB在存储引擎层面实现高效数据管理的关键组成部分。
行（Row）
行是InnoDB存储引擎中存储数据的最基本单元，一张表中的每一条记录就是一个数据行。在InnoDB中，数据行的存储方式支持两种格式：Compact和Redundant，默认采用的是Compact格式。每一行由主键及其相关的字段数据组成，同时行记录中还包含行记录的元信息（例如标记位和事务ID等）。
数据行会存储到页中，通常一个页可以容纳多行数据，其实际存储量取决于页的大小以及行记录的长度。如果单个行记录过大，可能需要使用溢出页来存储超出的部分，例如非常大的BLOB或TEXT字段会存储在页之外，通过一个指针引用。
行的存储还遵循聚簇表的特性，即InnoDB基于主键顺序将数据行存放到页中。没有指定主键的表会自动创建一个隐藏主键（6字节的伪主键）。这一特性使得基于主键的查询性能非常高，同时记录之间的物理顺序和主键顺序保持一致。
InnoDB还通过行级锁来管理事务并发，保证数据的隔离性和一致性，这使得它特别适合支持高并发的在线事务处理场景（OLTP）。
小结
综上，InnoDB存储引擎通过表空间、段、区、页、行的层次化结构，实现了数据的高效存储和管理，同时提供了灵活的动态分配机制，支持不同场景下的性能优化和空间利用率。学习InnoDB的存储结构，也是学习其他理论知识的基础之一。
