MySQL 8.0临时表空间深度解析
以下的这段文档是 MySQL 8.0+ 中关于 InnoDB 临时表空间（Temporary Tablespaces） 的详细说明。它分为两个部分：会话级临时表空间（Session Temporary Tablespaces） 和 全局临时表空间（Global Temporary Tablespace）。
下面我们用通俗易懂的方式，结合系统原理和实际运维场景，来深入理解这个机制。
🌟 一、核心概念：为什么需要“临时表空间”？
在 MySQL 执行复杂查询时（如排序、分组、连接、子查询等），内存不够用时就会将中间数据写入磁盘——这些数据存储在 “临时表” 中。
这些临时表也需要存储引擎支持，就像普通表一样。
从 MySQL 8.0.16 起，InnoDB 成为磁盘临时表的默认存储引擎（之前是 MyISAM），因此引入了专门的 InnoDB 临时表空间机制 来高效管理这些临时数据。
🔧 二、InnoDB 临时表空间的两种类型
| 类型 | 名称 | 文件 | 用途 |
|---|---|---|---|
| ✅ 会话级临时表空间 | Session Temporary Tablespaces | temp_N.ibt | 存储用户创建的临时表 + 优化器生成的内部临时表 |
| ✅ 全局临时表空间 | Global Temporary Tablespace | ibtmp1 | 存储临时表的“回滚段”（rollback segments） |
📌 重点：这两个表空间都只用于 临时表（temporary tables），不是普通表！
📌 1. 会话级临时表空间（Session Temporary Tablespaces）
💡 作用：
- 存放每个连接（session）中创建的：
- 用户定义的临时表：
CREATE TEMPORARY TABLE ... - 优化器自动创建的内部临时表（用于排序、JOIN 等操作）
- 用户定义的临时表：
✅ 从 MySQL 8.0.16 开始，这些临时表默认使用 InnoDB 引擎，而不是以前的 MyISAM。
🔁 工作机制：
-
启动时创建一个“池子”：
- MySQL 启动时会预先创建 10 个临时表空间文件（
.ibt），组成一个“池” - 默认路径：
datadir/#innodb_temp/ - 文件名如：
temp_1.ibt,temp_2.ibt, …,temp_10.ibt - 每个文件初始大小为 5 个 InnoDB 页面（比如
innodb_page_size=16K→ 5×16K = 80KB）
- MySQL 启动时会预先创建 10 个临时表空间文件（
-
会话需要时分配：
- 当某个连接第一次需要创建磁盘临时表时，MySQL 从池中分配最多 2 个表空间 给该会话：
- 1 个用于 用户创建的临时表
- 1 个用于 优化器创建的内部临时表
- 这些表空间在整个会话期间被复用
- 当某个连接第一次需要创建磁盘临时表时，MySQL 从池中分配最多 2 个表空间 给该会话：
-
会话结束时回收：
- 客户端断开连接后，这两个表空间被 清空（truncated）并放回池中
- 文件不会被删除，只是内容清空，下次可再分配
-
动态扩容池子：
- 如果 10 个不够用，MySQL 会自动创建更多
temp_N.ibt文件 - 池子大小永不收缩，即使负载下降也不会删掉多余的文件
- 如果 10 个不够用，MySQL 会自动创建更多
-
空间 ID 不持久：
- 所有临时表空间的
space_id是临时分配的 - 每次重启 MySQL，这些 ID 都会重新分配，可能重复使用旧值
- 所有临时表空间的
⚙️ 配置参数：
[mysqld]
# 设置临时表空间池的目录（必须存在）
innodb_temp_tablespaces_dir = /path/to/temp/dir
默认值：
datadir/#innodb_temp
📌 示例查看：
cd /var/lib/mysql/#innodb_temp
ls
# 输出示例：
# temp_1.ibt temp_2.ibt ... temp_10.ibt
📊 查看元数据：
-- 查看所有会话临时表空间信息
SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_SESSION_TEMP_TABLESPACES;-- 查看当前活跃的用户临时表
SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TEMP_TABLE_INFO;
📌 2. 全局临时表空间（Global Temporary Tablespace）—— ibtmp1
💡 作用：
- 存储 所有临时表的“回滚段”（rollback segments）
- 回滚段用于支持事务：
INSERT,UPDATE,DELETE临时表时的 undo log
🔥 注意：
ibtmp1不存储临时表的数据本身，只存它的事务日志（undo logs）！
🔁 生命周期：
- 每次正常启动时创建
- 每次正常关闭时删除
- 如果异常宕机，
ibtmp1可能残留，但下次启动时会被自动删除并重建
📦 文件特性：
- 默认文件名：
ibtmp1 - 默认路径：由
innodb_data_home_dir决定（通常是datadir） - 初始大小：约 12MB
- 支持自动扩展（autoextend）
- 不能放在裸设备（raw device）上
⚙️ 配置参数：
[mysqld]
# 自定义全局临时表空间配置
innodb_temp_data_file_path = ibtmp1:12M:autoextend:max:500M
参数说明：
ibtmp1: 文件名12M: 初始大小autoextend: 允许自动增长max:500M: 最大不超过 500MB
❗ 修改此参数必须重启 MySQL！
📊 查看 ibtmp1 状态：
-- 查看是否自动扩展
SELECT @@innodb_temp_data_file_path;-- 查看当前大小、已用空间等
SELECT FILE_NAME,TABLESPACE_NAME,ENGINE,INITIAL_SIZE,TOTAL_EXTENTS * EXTENT_SIZE AS CurrentSizeBytes,DATA_FREE,MAXIMUM_SIZE
FROM INFORMATION_SCHEMA.FILES
WHERE TABLESPACE_NAME = 'innodb_temporary';
输出示例：
FILE_NAME: ./ibtmp1
TABLESPACE_NAME: innodb_temporary
CurrentSizeBytes: 104857600 -- 当前 100MB
DATA_FREE: 50331648 -- 还有 48MB 可扩展
MAXIMUM_SIZE: 524288000 -- 最大 500MB
🧩 三、关键特性总结
| 特性 | 会话级临时表空间（temp_N.ibt） | 全局临时表空间（ibtmp1） |
|---|---|---|
| ✅ 文件名 | temp_*.ibt | ibtmp1 |
| ✅ 路径配置 | innodb_temp_tablespaces_dir | innodb_temp_data_file_path |
| ✅ 是否自动创建 | 是（启动时） | 是（启动时） |
| ✅ 是否自动删除 | 是（正常关闭） | 是（正常关闭） |
| ✅ 是否可残留 | 否 | 是（异常宕机时） |
| ✅ 是否自动重建 | 是 | 是（重启时） |
| ✅ 是否支持 autoextend | 否（固定大小） | 是（可配置） |
| ✅ 存储内容 | 临时表数据（用户/内部） | 临时表的回滚段（undo logs） |
| ✅ 是否可手动清理 | ❌（自动管理） | ✅（重启 MySQL 即可） |
🧹 四、如何清理临时表空间占用的空间？
❓ 问题：ibtmp1 越来越大怎么办？
由于 ibtmp1 是自动扩展的，长时间运行后可能达到几十 GB。
✅ 解决方案：重启 MySQL 服务
# 重启后 ibtmp1 会按配置重新创建
systemctl restart mysql
⚠️ 注意：重启会影响业务，需安排在维护窗口。
✅ 更优方案：限制最大大小
[mysqld]
innodb_temp_data_file_path = ibtmp1:12M:autoextend:max:2G
这样即使负载高，也不会无限增长。
🔄 五、主从复制中的特殊行为
在 基于语句的复制（SBR） 模式下：
- 从库（replica）上的临时表统一存放在 一个共享的会话临时表空间中
- 这个空间不会在会话断开时释放
- 只有在 MySQL 服务关闭时才会被清空
👉 潜在风险：从库上长期运行的复制可能导致临时表空间堆积。
📌 建议：
- 使用 混合模式（MIXED）或基于行的复制（RBR）
- 避免在主库上长时间使用临时表
🎯 六、最佳实践建议
| 场景 | 建议 |
|---|---|
| ✅ 生产环境部署 | 将 #innodb_temp 和 ibtmp1 放在独立磁盘（如 SSD） |
| ✅ 防止磁盘爆满 | 设置 max 限制：ibtmp1:12M:autoextend:max:5G |
| ✅ 监控空间使用 | 定期查询 INFORMATION_SCHEMA.FILES 表 |
| ✅ 手动清理 | 计划性重启 MySQL（或使用 ALTER INSTANCE ROTATE INNODB MASTER KEY 触发重建？不适用） |
| ✅ 避免滥用临时表 | 优化 SQL，减少 ORDER BY, GROUP BY, DISTINCT 导致的磁盘临时表 |
| ✅ 权限控制 | 临时表空间不受普通数据库权限控制，注意安全 |
✅ 总结：一句话理解
InnoDB 临时表空间分为两部分：
temp_N.ibt（会话级）：存放临时表的数据，每个连接用完就还，像“临时工位”ibtmp1（全局）：存放临时表的事务日志（undo），像“临时档案室”它们都在 MySQL 启动时创建、关闭时删除，重启即可释放所有空间，是完全自动管理的“一次性”资源。
如果你关心：
- 如何监控
ibtmp1增长趋势？ - 如何判断是否因临时表导致性能下降？
- 如何优化 SQL 减少临时表使用？
欢迎继续提问！