问题描述：
同事在给jiradb做mysqldump时，发现dump出来的文件只有10MB左右，而ibd文件占用磁盘空间100MB左右。
最初，我们猜测可能是delete操作导致了大量的磁盘碎片，以及二级索引占用了很多空间。
但是对比了data_length+index_length+data_free的总和，与du的输出结果对比，还是相差较多。
版本信息：Server version: 5.6.48-log MySQL Community Server (GPL)
概念解释：
data_length：聚集索引所占用的空间，单位是bytes
index_length：二级索引所占用的空间，单位是bytes
data_free：已分配但是未使用的空间，单位是bytes
参考链接：https://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/tables-table.html
分析过程：
1、首先，抽查占用空间最大的changeitem.ibd，du显示它占用磁盘11268KB
2、analyze table changeitem之后，查询information_schema.tables，得出2637824 + 589824 + 4194304 = 7,421,952 = 7248KB，与du显示的结果相差4020KB
3、使用py_innodb_page_info工具（原作者在https://code.google.com/archive/p/david-mysql-tools/中的原版已经找不到了，我在github上找到了其它版本，并做了一点小的修改，下载地址https://github.com/johnliu2008/py_innodb_page_info）分析ibd文件：
可以看到，B-tree Node有174个，这个数目是包含了聚集索引页和二级索引页的数量；这个工具的原理，是通过逐个块地扫描ibd文件，通过每个块的page_type值来判断属于什么类型的块，其中用到的innodb_page_type字典，与源码storage/innobase/include/fil0fil.h中的定义一致（题外话：8.0版本新增了SDI页类型值，姜大原版的工具不能支持，我添加了SDI页类型值的字典信息）
Freshly Allocated Page有527个，约8,634,368字节，比上一步中查出的data_free值要大很多，通过参照官档关于data_free的描述（Free space means the number of bytes in completely free extents minus a safety margin.），知道data_free只是空闲空间的一部分。我好奇的是：InnoDB表的data_free值为什么都是1MB的整数倍？safety margin指的是什么？后面会通过源码分析来解释。
4、看看我们最初的猜测，是不是delete导致了很多磁盘碎片空间呢？
a.通过官档对data_free的解释，可以知道data_free≠碎片空间的容量，而是一种完全空闲的空间
b.实验证明，仅仅insert，也会导致本文标题所描述的现象
因此，关于delete造成碎片空间的假设不成立。
源码中关于data_free的计算方法：
storage/innobase/handler/i_s.cc：i_s_files_table_fill()中，avail_space = fsp_get_available_space_in_free_extents(space());
接着看看fsp_get_available_space_in_free_extents()函数，在storage\innobase\fsp\fsp0fsp.cc中：
5、通过搜索，在Percona博客找到一篇关于如果计算InnoDB表占用磁盘空间的博文，不过是针对5.7以上版本的，不适用于5.6版本，记录下链接https://www.percona.com/blog/2016/01/26/finding_mysql_table_size_on_disk/，以供参考。
6、查看官档https://dev.mysql.com/doc/refman/5.6/en/innodb-file-per-table-tablespaces.html，其中描述ibd文件增长的步长是4MB，但是实际验证发现，当有足够多空闲空间的时候，ibd文件以小于4MB的步长增长，因为InnoDB分配磁盘空间以extent为单位，所以步长一定是1MB的整数倍：
那么，ibd文件的自增长时，为什么会有那么多的空闲空间呢？去看看源码中的fsp_reserve_free_extents()函数：
结论：
通过上面的分析，我们可以知道：
1、data_free≠碎片空间的容量，而是一种完全空闲的空间，大小是1MB的整数倍
2、ibd文件空闲空间<=4个extents也就是4MB时，就会尝试进行扩展
3、我在官档和源码中，没有找到ibd文件需要自动扩展的原因，但是结合工作经验，我猜测：表空间文件扩展时开销比较大，所以通过预先分配空间，以减少事务在写入时遇到空间不足而临时进行扩展的开销。以前的项目中使用Oracle数据库时，生产环境中的库都会预先把表空间设置得比较大，这样虽然会造成空间浪费，但是对性能友好，通俗地说，就是空间换时间。