InnoDB數據字典--字典表加載

1、介紹

    在InnoDB啟動時，如果是新建數據庫則需初始化庫，需要創建字典管理的相關信息。函數innobase_start_or_create_for_mysql調用dict_create完成此功能。即創建數據字典，因為InnoDB系統表的個數結構固定，所以初始化庫的時候只需要創建這幾個表的B+樹即可并將B+樹的根頁號存放到固定位置。對于B+樹，只要找到根頁面，就可以從根頁面開始檢索數據。相關系統表（即上一節講到的4個系統表）在InnoDB內部，不會暴露給用戶。

    4個系統表通過固定的硬編碼進行構建。具體原理流程如下。

2、數據字典創建及加載原理流程

3、說明

1）innobase_start_or_create_for_mysql函數調用dict_create()函數進行數據字典的創建和加載工作。

2）dict_hdr_create完成系統表空間第7號頁面dict header的初始化及創建SYS_TABLES兩個索引、SYS_COLUMNS一個索引、SYS_INDEXES一個索引、SYS_FIELDS一個索引，其創建索引的函數是btr_create。

3）創建B+樹索引后，通過dict_boot函數加載常駐內存的4個系統表。具體流程見流程圖的②部分。

4）加載完成后，將這4個系統表掛在一個全局字典中：

dict0dict.h::

/* Dictionary system struct */  
struct dict_sys_t{  
    ib_mutex_t      mutex;      /*!< mutex protecting the data 
                    dictionary; protects also the 
                    disk-based dictionary system tables; 
                    this mutex serializes CREATE TABLE 
                    and DROP TABLE, as well as reading 
                    the dictionary data for a table from 
                    system tables */  
    row_id_t    row_id;     /*!< the next row id to assign; 
                    NOTE that at a checkpoint this 
                    must be written to the dict system 
                    header and flushed to a file; in 
                    recovery this must be derived from 
                    the log records */  
    hash_table_t*   table_hash; /*!< hash table of the tables, based 
                    on name */  
    hash_table_t*   table_id_hash;  /*!< hash table of the tables, based 
                    on id */  
    ulint       size;       /*!< varying space in bytes occupied 
                    by the data dictionary table and 
                    index objects */  
    dict_table_t*   sys_tables; /*!< SYS_TABLES table */  
    dict_table_t*   sys_columns;    /*!< SYS_COLUMNS table */  
    dict_table_t*   sys_indexes;    /*!< SYS_INDEXES table */  
    dict_table_t*   sys_fields; /*!< SYS_FIELDS table */  

    /*=============================*/  
    UT_LIST_BASE_NODE_T(dict_table_t)  
            table_LRU;  /*!< List of tables that can be evicted 
                    from the cache */  
    UT_LIST_BASE_NODE_T(dict_table_t)  
            table_non_LRU;  /*!< List of tables that can't be 
                    evicted from the cache */  
}; 

結構體中sys_tables、sys_columns、sys_indexes、sys_fields四個結構存儲上述對應的4個系統表。

結構體中HASH表及鏈表用來存儲InnoDB中的所有表的緩存，包括系統表及用戶表。table_hash哈希表按名字緩存，table_id_hash按表ID進行hash，LRU鏈表用來管理表對象緩存。

5）普通用戶表加載流程見流程圖的③、④部分。

當用戶訪問一個用戶表時，首先需要從表對象緩存中查找這個表的SHARE對象，如果找到則直接從其實例化表對象鏈表中拿一個使用；如果沒有找到，則需要重新打開這個表，需要找到這個表的字典信息。即③的流程。

具體加載一個表的字典是④流程，dict_load_table的工作。

a)首先需要找到SYS_TABLES表，也是先找緩存，緩存找不到再從系統表加載： dict_table_get_low

b)找到之后構建一個查詢鍵值，從SYS_TABLES的name主鍵索引進行查詢，如果誒呦找到或者該記錄已經被刪除則返回，否則解析找到的這條記錄。然后根據這些信息創建表的內存對象table。

c)加載列操作與加載表的原理基本一樣，對應系統表的SYS_COLUMNS，聚集索引為（TABLE_ID,POS），查找時，如果TABLE_ID相同，在POS從小到大排序，所以構造所有列的鍵值時，只需要通過TABLE_ID查詢即可，按順序取出所有列信息一一構造內存對象。

d)加載索引信息類似的流程