MySQL小册子笔记 5 InnoDB 记录存储结构

MySQL小册子笔记 5 InnoDB 记录存储结构

1. InnoDB 是 MySQL 默认的存储引擎

2. 读写磁盘的速度非常慢，和内存读写差了几个数量级

将数据划分为若干个页，以页作为磁盘和内存之间交互的基本单位，InnoDB中页的大小一般为 16 KB。
也就是在一般情况下，一次最少从磁盘中读取16KB的内容到内存中，一次最少把内存中的16KB内容刷新到磁盘中。

3. 我们平时是以记录为单位来向表中插入数据的，这些记录在磁盘上的存放方式也被称为行格式或者记录格式。

4种常用的行格式是 Compact、Redundant、Dynamic 和 Compressed 行格式。

4. 指定行格式

CREATE TABLE 表名 (列的信息) ROW_FORMAT=行格式名称;

ALTER TABLE 表名 ROW_FORMAT=行格式名称;

CREATE TABLE record_format_demo (
    c1 VARCHAR(10),
    c2 VARCHAR(10) NOT NULL,
    c3 CHAR(10),
    c4 VARCHAR(10)
) CHARSET=ascii ROW_FORMAT=COMPACT;

INSERT INTO record_format_demo(c1, c2, c3, c4) VALUES('aaaa', 'bbb', 'cc', 'morningcat2018'), ('eeee', 'fff', NULL, NULL);

+------+-----+------+---------------------+
| c1   | c2  | c3   |          c4         |
+------+-----+------+---------------------+
| aaaa | bbb | cc   |   morningcat2018    |
| eeee | fff | NULL |         NULL        |
+------+-----+------+---------------------+

5. Compact 行格式

• 记录的额外信息
  • 变长字段长度列表
    • MySQL支持一些变长的数据类型，比如VARCHAR(M)、VARBINARY(M)、各种TEXT类型，各种BLOB类型；这些数据类型的列称为变长字段
    • 这些变长字段占用的存储空间分为两部分：1 真正的数据内容 ，2 占用的字节数
    • 各变长字段数据占用的字节数按照列的顺序逆序存放
      • 第一条记录中 c1、c2、c4 列都是变长字段，长度分别为 4,2,14 ；所以变长字段长度列表的值为 0E0204 (十六进制表示)
      • 第二条记录中 c4为NULL 不进行记录；所以变长字段长度列表的值为 0304
  • NULL值列表
    • 使用 1bit 存储，1 代表该列的值为NULL；0 代表该列的值不为NULL
    • 逆序存放
    • 高位补零
    • 只有可能为NULL的列才会存储在此；所以 record_format_demo 表的NULL值列表为 0000 0 c4 c3 c1
      • 第二条记录中,c3 c4为NULL，值为1 ；所以 NULL值列表为 0000 0110 ;十六进制表示为 06
  • 记录头信息
    • 固定的5个字节组成(40 bit)
      • 预留位1 1bit
      • 预留位2 1bit
      • delete_mask 1bit 标记该记录是否被删除
      • min_rec_mask 1bit B+树的每层非叶子节点中的最小记录都会添加该标记
      • n_owned 4bit 表示当前记录拥有的记录数
      • heap_no 13bit 表示当前记录在记录堆的位置信息
      • record_type 3bit 表示当前记录的类型，0表示普通记录，1表示B+树非叶子节点记录，2表示最小记录，3表示最大记录
      • next_record 16bit 表示下一条记录的相对位置
• 记录的真实数据
  • 除了自定义的列的数据以外，MySQL会为每个记录默认的添加一些列（也称为隐藏列）
    • DB_ROW_ID 非必须 6byte 行ID，唯一标识一条记录
    • DB_TRX_ID 必须 6byte 事务ID
    • DB_ROLL_PTR 必须 7byte 回滚指针
  • InnoDB表对主键的生成策略
    • 优先使用用户自定义主键作为主键
    • 没有定义主键，则选取一个Unique键作为主键
    • 连Unique键都没有定义的话，则InnoDB会为表默认添加一个名为row_id的隐藏列作为主键
  • 第1条记录中
    • c3列的值，它是CHAR(10)类型的，它实际存储的字符串是：‘cc’，而ascii字符集中的字节表示是’0x6363’，虽然表示这个字符串只占用了2个字节，但整个c3列仍然占用了10个字节的空间，
    • 除真实数据以外的8个字节的统统都用空格字符填充，空格字符在ascii字符集的表示就是0x20

6. Redundant 行格式

Redundant 行格式是 MySQL5.0 之前用的一种行格式

7. 行溢出

一个页一般是16KB，当记录中的数据太多，当前页放不下的时候，会把多余的数据存储到其他页中，这种现象称为行溢出