MySQL：24 一行数据中的多个NULL字段值在磁盘上怎么存储

Posted 2021-09-01 鮀城小帅

1. 一行数据里的NULL值不能直接存储

在磁盘上存储的一行数据里有另一块特殊的数据区域，就是NULL值列表。

这个所谓的NULL值列表，顾名思义，说的就是一行数据里可能有的字段值是NULL，比如有一个name字段，它是允许为NULL的，那么实际上在存储的时候，如果你没给它赋值，它这个字段的值就是NULL。

由于它是个NULL，说明什么值都没有。实际上在磁盘上存储数据的时候，一行数据里的NULL值是肯定不会直接按照字符串的方式存放在磁盘上浪费空间的。

2. NULL值是以二进制bit位来存储的

一个表中的所有NULL值，不通过字符串在磁盘上存储，而是通过二进制的bit位来存储，一行数据里假设有多个字段的值都是NULL，那么这多个字段的NULL，就会以bit的形式存储在NULL值列表中。

假设当前有个表，有5个字段：name address gender job school ，其中的gender是CHAR(1)，其他的是VARCHAR(10~50不等）的字段类型，而除了第一个字段声明了NOT NULL的，其他4个字段都可能是NULL。

如果该表有一行数据存储到磁盘的话，举例来说它的格式是： “jack NULL m NULL  xx_school”，它的字段里有两个字段都是NULL。

3.结合案例来思考一行数据的磁盘存储格式

前面说过，一行数据在磁盘上的存储格式应该是下面这样的：

变长字段长度列表 NULL值列表  头信息 column1=value1 column2=value2  ...  columnN=valueN

如果该表有一行数据存储到磁盘的话，举例来说它的格式是： “jack NULL m NULL  xx_school”，它的字段里有两个字段都是NULL。

只有name和school两个变长字段是有值的，把他们的长度按照逆序放在变长字段长度列表中就可以了，如下所示：

0x09 0x04 NULL值列表 头信息 column1=value1 column2=value2 ... columnN=valueN

接着来看NULL值列表，这个NULL值列表是这样存放的，所有允许值为NULL的字段。只要是允许你为NULL的字段，在这里每个字段都有一个二进制bit位的值，如果bit值是1说明是NULL，如果bit值是0说明不是NULL。

以上面的例子，也就是一行数据的值是 “jack NULL m NULL xx_school”  来说，他这里有四个变长字段，其中2个字段是null，2个字段不是null，所以4个bit位应该是： 1010。

由于实际放在NULL值列表的时候，是按逆序放的，所以在NULL值列表里，放的是： 0101，整体这一行数据看着是下面这样的：

0x09 0x04 0101 头信息 column1=value1 column2=value2 ... columnN=valueN

另外由于它实际NULL值列表存放的时候，不会仅仅是4个bit位，一般起码是8个bit位的倍数，如果不足8个bit位就高位补0，所以实际存放看起来是如下的：

0x09 0x04 00000101 头信息 column1=value1 column2=value2 ... columnN=valueN

4.磁盘上的一行数据是如何读取出来的？

在上面的原理分析中，一行数据的磁盘数据存储格式如下：

0x09 0x04 00000101 头信息 column1=value1 column2=value2 ... columnN=valueN

那么如果想要将他从磁盘上读取出来。

首先要把变长字段长度列表和NULL值列表读取出来，通过综合分析一下，就知道有几个变长字段，哪几个变长字段是NULL，因为NULL值列表里谁不是NULL都一清二楚。

如果是变长字段的值，就按照他的值长度来读取，如果是NULL，就知道它是个NULL，没有值存储，如果是定长字段，就按照定长长度来读取，这样就可以完美的把一行数据的值都读取出来了。