mysql之innodb存储结构

Posted 2021-09-04 鱼翔空

InnoDB，是mysql的数据库引擎之一，现为MySQL的默认存储引擎，为MySQL AB发布binary的标准之一。

InnoDB存储结构

• 以页为单位来管理存储空间；

• 以页作为磁盘和内存交互的基本单位；

• 默认页大小为16kb（所以最少一次从磁盘读取16kb的内容），可以通过innodb_page_size 修改页的大小（在初始化时指定 mysqld --initialize）；

• 不同的行格式在磁盘上的存放形式也不同；

• mysql规定一页中最少存储2行数据

• 页中需要占用的额外空间需要132字节

compact 行格式（其他的差不多）

• 变长字段长度列表（2字节）

• 变长字段包含 varchar varbinary text blob等

• 按真实占用的字节数逆序存放

• 长度列表只是表示当前字段在此占用的直接长度（方便探知和检索）

• null值列表（1字节）

• 标记允许为NULL的列

• 用位来存储，1表示为NULL，0表示非NULL

• null值列表必须是整数个字节（一个字节可以表示8列，设计表是，如果非null，一定要加上not null，字段多时，可以减少一些空间占用）

• 记录头信息

• 由固定的5字节组成

• 可以理解为记录的元数据

• 记录的真实数据

• 默认添加row_id(6字节，唯一标记)、trx_id（6字节，事务id）、roll_pointer（7字节，回滚指针）

• 数据过长时，只会存储前768字节的数据，超过的数据会存储到溢出页中（需要20字节指向真正存储的数据页）；

综上：mysql一条记录最少额外占用最少27字节；

上面数据过长，是多长？假设，我们有1个列数据过长，我们可以通过 132+2(n+27)<16*1024 算出当n>8099的时候绝对会溢出；

主键生成策略：

• 优先使用自定义的主键

• 没有自定义主键选不允许为NULL的唯一业务主键

• 以上都没有使用mysql的row_id

InnoDB数据页结构

InnoDB有不同类型的数据页

• 存放表空间的页

• 存放数据的页

• 存放索引的页

• 存放inode信息的页

• 存放redo信息的页

• 存放undo信息的页

Page Header

存储在数据页中的状态信息，包含了存储了多少数据，还有多少空闲，最后插入记录的位置，当前页的最大事务id，在B+树中所处的层级，索引ID（B+树中）

File Header

标注了页号、上一个页的页号，下一个页的页号，页面最后修改对应的额LSN，页的类型，页面被刷新到了哪个LSN，属于哪个表空间

File Trailer

我们都知道磁盘的写入数据远不如内存的cpu缓存的写入。mysql通过redo log来保证最终写入的一致性。在mysql写入磁盘的时候

• 先将File Header 中的校验值写入到磁盘中

• 页面刷新到磁盘后，再将File Trailer中的校验写入到磁盘

• 前后一致写入成功

File Trailer中也会存储最后修改的LSN，如果不一致，会通过redo log进行修复。

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