MySQL 8.0 InnoDB Tablespaces之Temporary Tablespaces（临时表空间）

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MySQL 8.0 InnoDB Tablespaces之Temporary Tablespaces（临时表空间）

InnoDB表空间是MySQL中用于存储InnoDB存储引擎表数据和索引的物理文件。

InnoDB表空间根据用途可以分成多种类型：

• 数据表空间:
  • System tablespace（系统表空间）
  • File-per-table tablespaces（单独表空间）
  • General tablespaces（通用表空间/一般表空间）
• Undo 表空间
• 临时表空间（Temporary table tablespaces）

其中，MySQL（InnoDB引擎）的临时表空间可以分为两类：

• 会话临时表空间：用于存储用户创建的临时表和由优化器创建的内部临时表
• 全局临时表空间：用于存储对用户创建的临时表所做更改的回滚段（rollback segments/undo logs）。

会话临时表空间

会话临时表空间用于存储用户创建的临时表和由优化器创建的内部临时表。

会话临时表空间的磁盘分配和回收

• 当一个会话首次请求创建磁盘上的临时表时，服务器会从临时表空间池中分配临时表空间给会话，分配给会话的临时表空间将用于会话创建的所有磁盘上的临时表。
• 当会话断开连接时，其临时表空间被截断并释放回池中。
• 一个会话最多分配两个临时表空间，一个用于用户创建的临时表，另一个用于优化器创建的内部临时表。

会话临时表空间的创建

• 服务器启动时将创建了一个包含10个临时表空间的池。
• 池的大小永远不会缩小，表空间会根据需要自动添加到池中。
• 当服务器正常关闭或初始化中止时，临时表空间池将被移除。
• 会话临时表空间文件在创建时为5个页面大小，并具有.ibt文件扩展名。

例：默认分配的10个会话临时表空间

mysql> select * from information_schema.INNODB_SESSION_TEMP_TABLESPACES\g
+----+------------+----------------------------+-------+----------+-----------+
| ID | SPACE      | PATH                       | SIZE  | STATE    | PURPOSE   |
+----+------------+----------------------------+-------+----------+-----------+
| 18 | 4243767290 | ./#innodb_temp/temp_10.ibt | 81920 | ACTIVE   | INTRINSIC |
|  0 | 4243767281 | ./#innodb_temp/temp_1.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767282 | ./#innodb_temp/temp_2.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767283 | ./#innodb_temp/temp_3.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767284 | ./#innodb_temp/temp_4.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767285 | ./#innodb_temp/temp_5.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767286 | ./#innodb_temp/temp_6.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767287 | ./#innodb_temp/temp_7.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767288 | ./#innodb_temp/temp_8.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767289 | ./#innodb_temp/temp_9.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
+----+------------+----------------------------+-------+----------+-----------+
10 rows in set (0.00 sec)

会话临时表空间数据文件信息：大小为80k的10个.ibt文件。

root@mysql-vm:/var/lib/mysql/#innodb_temp# pwd
/var/lib/mysql/#innodb_temp
root@mysql-vm:/var/lib/mysql/#innodb_temp# ls -larth
total 808K
drwxr-x---  2 mysql mysql 4.0K Dec 28 11:28 .
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_9.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_8.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_7.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_6.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_5.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_4.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_3.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_2.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_10.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_1.ibt
drwx------ 12 mysql mysql 4.0K Dec 29 14:53

※关于磁盘上内部临时表的存储引擎:

 - MySQL 旧版本中，用于磁盘上内部临时表的存储引擎由internal_tmp_disk_storage_engine的值确定（MYISAM/InnoDB），默认值为InnoDB。
 - MySQL 8.0.16版本开始，参数internal_tmp_disk_storage_engine被废止，用于磁盘上内部临时表的存储引擎固定为InnoDB。

创建临时表和查看临时表信息

用户可以通过 CREATE TEMPORARY TABLE语句创建临时表。
并且可以通过information_schema.INNODB_SESSION_TEMP_TABLESPACES查看临时表空间的元数据信息，通过INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TEMP_TABLE_INFO表查看创建的临时表的元数据信息。

例：

mysql> use testdb
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A

Database changed
mysql> CREATE TEMPORARY TABLE t1 (c1 INT PRIMARY KEY);
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> select * from information_schema.INNODB_SESSION_TEMP_TABLESPACES\g
+----+------------+----------------------------+-------+----------+-----------+
| ID | SPACE      | PATH                       | SIZE  | STATE    | PURPOSE   |
+----+------------+----------------------------+-------+----------+-----------+
| 18 | 4243767290 | ./#innodb_temp/temp_10.ibt | 81920 | ACTIVE   | INTRINSIC |
| 18 | 4243767289 | ./#innodb_temp/temp_9.ibt  | 98304 | ACTIVE   | USER      |
| 19 | 4243767288 | ./#innodb_temp/temp_8.ibt  | 81920 | ACTIVE   | INTRINSIC |
|  0 | 4243767281 | ./#innodb_temp/temp_1.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767282 | ./#innodb_temp/temp_2.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767283 | ./#innodb_temp/temp_3.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767284 | ./#innodb_temp/temp_4.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767285 | ./#innodb_temp/temp_5.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767286 | ./#innodb_temp/temp_6.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767287 | ./#innodb_temp/temp_7.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
+----+------------+----------------------------+-------+----------+-----------+
10 rows in set (0.00 sec)

mysql>
mysql> SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TEMP_TABLE_INFO\G
*************************** 1. row ***************************
TABLE_ID: 1438
    NAME: #sql3fec_12_11
  N_COLS: 4
   SPACE: 4243767289
1 row in set (0.00 sec)

数据文件

root@mysql-vm:/var/lib/mysql/#innodb_temp# ls -larth
total 828K
drwxr-x---  2 mysql mysql 4.0K Dec 28 11:28 .
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_8.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_7.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_6.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_5.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_4.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_3.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_2.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_10.ibt
-rw-r-----  1 mysql mysql  80K Dec 28 11:28 temp_1.ibt
drwx------ 12 mysql mysql 4.0K Dec 29 14:53 ..
-rw-r-----  1 mysql mysql  96K Dec 29 23:06 temp_9.ibt

临时表所在的临时表空间的数据文件temp_9.ibt会根据需要扩大。

※注：临时表只在当前会话中可见，并在会话关闭时临时表会被自动删除。

mysql> exit
Bye

例：会话关闭后，ID18的临时表空间变为INACTIVE 且临时表被自动删除。

mysql> select * from information_schema.INNODB_SESSION_TEMP_TABLESPACES\g
+----+------------+----------------------------+-------+----------+-----------+
| ID | SPACE      | PATH                       | SIZE  | STATE    | PURPOSE   |
+----+------------+----------------------------+-------+----------+-----------+
| 19 | 4243767288 | ./#innodb_temp/temp_8.ibt  | 81920 | ACTIVE   | INTRINSIC |
|  0 | 4243767281 | ./#innodb_temp/temp_1.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767282 | ./#innodb_temp/temp_2.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767283 | ./#innodb_temp/temp_3.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767284 | ./#innodb_temp/temp_4.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767285 | ./#innodb_temp/temp_5.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767286 | ./#innodb_temp/temp_6.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767287 | ./#innodb_temp/temp_7.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767289 | ./#innodb_temp/temp_9.ibt  | 81920 | INACTIVE | NONE      |
|  0 | 4243767290 | ./#innodb_temp/temp_10.ibt | 81920 | INACTIVE | NONE      |
+----+------------+----------------------------+-------+----------+-----------+
10 rows in set (0.00 sec)

mysql> SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TEMP_TABLE_INFO\G
Empty set (0.00 sec)

会话临时表空间相关的设置参数

innodb_temp_tablespaces_dir

innodb_temp_tablespaces_dir变量用于定义会话临时表空间创建的位置。

Command-Line Format	–innodb-temp-tablespaces-dir=dir_name
Introduced	8.0.13
System Variable	innodb_temp_tablespaces_dir
Scope	Global
Dynamic	No
SET_VAR Hint Applies	No
Type	Directory name
Default Value	#innodb_temp

例：

mysql> show variables like 'innodb_temp_tablespaces_dir';
+-----------------------------+-----------------+
| Variable_name               | Value           |
+-----------------------------+-----------------+
| innodb_temp_tablespaces_dir | ./#innodb_temp/ |
+-----------------------------+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> show variables like 'datadir';
+---------------+-----------------+
| Variable_name | Value           |
+---------------+-----------------+
| datadir       | /var/lib/mysql/ |
+---------------+-----------------+
1 row in set (0.01 sec)

默认位置是数据目录中的#innodb_temp目录。

root@mysql-vm:/var/lib/mysql/#innodb_temp# pwd
/var/lib/mysql/#innodb_temp
root@mysql-vm:/var/lib/mysql/#innodb_temp# ls
temp_1.ibt  temp_10.ibt  temp_2.ibt  temp_3.ibt  temp_4.ibt  temp_5.ibt  temp_6.ibt  temp_7.ibt  temp_8.ibt  temp_9.ibt
root@mysql-vm:/var/lib/mysql/#innodb_temp#

全局临时表空间

全局临时表空间用于存储对用户创建的临时表所做更改的回滚段（rollback segments/undo logs）。

• 全局临时表空间在正常关闭或初始化中止时被移除，并在每次服务器启动时重新创建。
• 全局临时表空间在创建时接收一个动态生成的空间ID。
• 如果无法创建全局临时表空间，服务器将拒绝启动。如果服务器意外停止，全局临时表空间不会被移除。
• 重新启动MySQL服务器会自动移除并重新创建全局临时表空间，回收全局临时表空间数据文件占用的磁盘空间。

查看全局临时表空间的信息

可以通过INFORMATION_SCHEMA.FILES查看有关全局临时表空间的元数据。

例：

mysql> SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.FILES WHERE TABLESPACE_NAME='innodb_temporary'\G
*************************** 1. row ***************************
             FILE_ID: 4294967293
           FILE_NAME: ./ibtmp1
           FILE_TYPE: TEMPORARY
     TABLESPACE_NAME: innodb_temporary
       TABLE_CATALOG:
        TABLE_SCHEMA: NULL
          TABLE_NAME: NULL
  LOGFILE_GROUP_NAME: NULL
LOGFILE_GROUP_NUMBER: NULL
              ENGINE: InnoDB
       FULLTEXT_KEYS: NULL
        DELETED_ROWS: NULL
        UPDATE_COUNT: NULL
        FREE_EXTENTS: 2
       TOTAL_EXTENTS: 12
         EXTENT_SIZE: 1048576
        INITIAL_SIZE: 12582912
        MAXIMUM_SIZE: NULL
     AUTOEXTEND_SIZE: 67108864
       CREATION_TIME: NULL
    LAST_UPDATE_TIME: NULL
    LAST_ACCESS_TIME: NULL
        RECOVER_TIME: NULL
 TRANSACTION_COUNTER: NULL
             VERSION: NULL
          ROW_FORMAT: NULL
          TABLE_ROWS: NULL
      AVG_ROW_LENGTH: NULL
         DATA_LENGTH: NULL
     MAX_DATA_LENGTH: NULL
        INDEX_LENGTH: NULL
           DATA_FREE: 6291456
         CREATE_TIME: NULL
         UPDATE_TIME: NULL
          CHECK_TIME: NULL
            CHECKSUM: NULL
              STATUS: NORMAL
               EXTRA: NULL
1 row in set (0.01 sec)

mysql>
mysql> SELECT FILE_NAME, TABLESPACE_NAME, ENGINE, INITIAL_SIZE, TOTAL_EXTENTS*EXTENT_SIZE
    ->        AS TotalSizeBytes, DATA_FREE, MAXIMUM_SIZE FROM INFORMATION_SCHEMA.FILES
    ->        WHERE TABLESPACE_NAME = 'innodb_temporary'\G
*************************** 1. row ***************************
      FILE_NAME: ./ibtmp1
TABLESPACE_NAME: innodb_temporary
         ENGINE: InnoDB
   INITIAL_SIZE: 12582912
 TotalSizeBytes: 12582912
      DATA_FREE: 6291456
   MAXIMUM_SIZE: NULL
1 row in set (0.00 sec)

mysql>

全局临时表空间数据文件：

root@mysql-vm:/var/lib/mysql# ls -lh ibtmp1
-rw-r----- 1 mysql mysql 12M Dec 28 11:28 ibtmp1
root@mysql-vm:/var/lib/mysql#

默认情况下，全局临时表空间数据文件是自动扩展的，并根据需要增加大小。

mysql>  show variables like '%innodb_temp_data_file_path%';
+----------------------------+-----------------------+
| Variable_name              | Value                 |
+----------------------------+-----------------------+
| innodb_temp_data_file_path | ibtmp1:12M:autoextend |
+----------------------------+-----------------------+
1 row in set (0.01 sec)

全局临时表空间相关的设置参数

innodb_temp_data_file_path

innodb_temp_data_file_path变量定义了全局临时表空间数据文件的相对路径、名称、大小和属性。
如果未为innodb_temp_data_file_path指定值，则默认行为是在innodb_data_home_dir目录中创建一个名为ibtmp1的单个自动扩展数据文件。初始文件大小略大于12MB。
另外，如果要修改innodb_temp_data_file_path参数 需要重启服务器。
例：

mysql>  show variables like '%innodb_temp_data_file_path%';
+----------------------------+-----------------------+
| Variable_name              | Value                 |
+----------------------------+-----------------------+
| innodb_temp_data_file_path | ibtmp1:12M:autoextend |
+----------------------------+-----------------------+
1 row in set (0.01 sec)

mysql>

参考

15.6.3.5 Temporary T
ablespaces
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-temporary-tablespace.html

15.15.7 InnoDB INFORMATION_SCHEMA Temporary Table Info Table
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-information-schema-temp-table-info.html

13.1.20.2 CREATE TEMPORARY TABLE Statement
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/create-temporary-table.html

Internal Temporary Table Storage Engine
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/internal-temporary-tables.html#internal-temporary-tables-engines