innodb的存储结构

Posted 2020-08-24 人生不设限

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了innodb的存储结构相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

如下所示，innodb的存储结构包含：表空间，段，区，页（块）

innodb存储结构优化的标准是：一个页里面存放的行数越多，其性能越高
表空间：零散页+段
　　独立表空间存放的是：数据、索引、插入缓冲位图页。
　　共享表空间存放的是：undo信息、系统事务信息、二次写缓冲、插入缓冲等。共享表空间扩展后就不会回缩了。
段：存储引擎自动管理
区：由64个连续的页组成，每个页大小为16K（每个区大小为1M），对于大的数据段，innodb存储引擎每次最多可以申请4个区，以此来保证数据的顺序性能。在每个段开始都有32个页大小的碎片页用来存放数据，当这些页使用完之后才64个连续页申请
页：innodb磁盘管理的最小单位

page 结构：File Header（38字节）,Page Header（56字节）,Infimun和Supremum Records，User Records，Free Space，Page Directory，File Trailer（8字节）
File header：文件头里面包含了该页所在表空间信息，该页在表空间内的偏移量，该页的checksum值，该页的LSN值，该页的类型，该页的上一页指针，该页的下一页指针,页号
page header（位置信息、统计信息，状态信息）：在页目录中的槽数、第一个记录的指针、指向可重用空间的首指针、当前页在索引树中的位置、索引ID、记录数、已删除记录的字节数、该页中记录的数量（包括最大最小记录）、最后插入记录的位置、最后插入记录的方向、一个方向连续插入记录的数量、修改当前页的最大事务、PAGE_BTR_SEG_LEAF、PAGE_BTR_SEG_TOP
infimum和supremum record：每个数据页中都有两个虚拟的行，用来限定记录的边界
user record：实际存储行记录内容
free space：空闲空间，同样是个链表结构。在一条记录被删除后，该空间会被加入到空闲链表中
page directory：存放了记录的相对位置，这些记录的指针称为槽
File Trailer：前面四个字节代表该页的checksum值，最后四个字节与FIle header中的FIL_PAGE_LSN相同，通过比较这两个值来保证页的完整性

记录行：innodb存储引擎是面向行的。每个页存放的行也有硬性限制：最少2行，最多允许存放16K/2-200行（7992行）的记录
Antelope文件格式

　　compact行记录格式：变长字段长度列表（1-2字节）+NULL标志位（1字节）+记录头信息（5字节）+各列数据（除了实际列还有两个隐藏列）

　　变长字段长度列表：1-2字节，如果变长字段总和小于256个字符占用一个字节，大于255个字节小于65535个字节用2个字节存储，因为2的16次方=65536,所以一个表的变长字段列总和不能超过65535。
　　NULL标志位：标志该行中哪些列为空，用1表示。

　　记录头信息：用5个字节表示,记录头中的内容如下：
　 delete_flag(1 bit)：该行是否被删除
　　min_rec_flag(1 bit):如果该记录是预先被定义为最小的记录
　　n_owned(4 bit):当前槽位所管理的记录数,对于最小记录所在的分组只能有 1 条记录，最大记录所在的分组拥有的记录条数只能在 1~8 条之间，剩下的分组中记录的条数范围只能在是 4~8 条之间
　　heap_no(13 bit):当前记录在本页中的位置
　　record_type(3 bit):记录类型，000普通，001表示B+树节点指针，010表示Infimum，011表示Supremum，1xx表示保留
　　next_record(16 bit):页中下一条记录的相对位置

　　列数据：（额外包含，事务id列，回滚指针列，如果没有主键的话还会有个6字节的rowid），如果某列数据为NUll则除了NULL标志位外不占用任何额外的空间。

　　Rebundant行记录格式：字段长度偏移列表（1-2字节）+记录头信息（6字节）+各列数据

　　字段长度偏移列表：1-2字节
　　记录头信息：6字节，记录头中的内容如下：
　　delete_flag(1 bit):该行是否被删除
　　min_rec_flag(1 bit):如果该记录是预先被定义为最小的记录，
　　n_owned(4 bit):当前槽位所管理的记录数
　　heap_no(13 bit):当前记录在本页中的位置
　　n_fields(10 bit):记录中列的数量，所以mysql中单表列的数目最多为210-1=1024-1=1023列
　　1byte_offs_flag（1 bit）:偏移列表为1字节还是2字节
　　next_record(16 bit):页中下一条记录的相对位置