mysql查漏补缺笔记3

1. InnoDB、行格式

InnoDB是Mysql默认的存储引擎，由于磁盘本身的读写速度很慢，InnoDB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。也就是说，通常情况下，InnoDB一次最少从磁盘中读取16KB数据到内存中，一次最少从内存中写16KB数据到磁盘上。

在InnoDB中，数据存储在硬盘上的格式被称为“行格式”或“记录格式”，InnoDB拥有四种不同的“行格式”。

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直接看图：

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什么是变长字段长度列表？

一些数据类型可以用来指定变长字符（即表示一个字符需要的字节数不确定，比如在utf8字符集中），比如varchar、text等，我们需要将该数据真实占用的字节长度记录下来（注意，变长字段长度列表存储的是字节长度，而不是字节本身）并将各变长字段长度以逆序排列。

什么是NULL值列表？

将值为NULL的列统一管理起来，存储到NULL值列表中。如何记录呢？将每个可以为NULL值的列对应一个二进制位，若该位置为1，则代表相应的列值为NULL。

NULL值列表必须为整数个字节，若不足一个字节，则在高位补0。比如一张表只有三个字段，那么NULL值列表也必须要有一个字节(8个二进制位)，其中前5位为0，后3位记录字段的值是否为NULL。

什么是记录头信息？

记录头信息包含了一些当前记录的信息，占用5个字节。具体有哪些信息？如下：

delete_mask：标记是否已经被删除。是的，即使一条数据被删除，这里很可能只是逻辑删除，它在物理上也可以依然可以留存在页中。这些被删除的记录之所以不立即从磁盘上移除，是因为移除它们之后把其他的记录在磁盘上重新排列需要性能消耗，所以只是打一个删除标记而已，所有被删除掉的记录都会组成一个所谓的垃圾链表，在这个链表中的记录占用的空间称之为所谓的可重用空间，之后如果有新记录插入到表中的话，可能把这些被删除的记录占用的存储空间覆盖掉。

min_rec_mask：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：

heap_no：表示当前记录在页中的位置。

record_type：表示当前记录的类型。0表示普通记录，1表示B+树非叶节点记录，2表示最小记录，3表示最大记录。

next_record：表示从当前记录的真实数据到下一条记录的真实数据的地址偏移量。（注意这里指向的是真实数据的开头，不是完整数据，完整数据包含真实数据和额外信息）

隐藏列？

除了我们存储的数据外，Mysql还会默认添加一些列，被称为隐藏列，隐藏列包含：行ID、事务ID、回滚指针。

有同学可能有疑问？每行数据不是有自定义的主键作为行ID吗？为什么隐藏列还要生成？InnoDB的主键策略是：优先使用自定义主键，若未自定义，则选用一个Unique键作为主键，若Unique键也未设置，这才使用隐藏列中的行ID。

其余三种行格式有：Redundant、Dynamic、Compressed。不再一一细看了，需要用到时可以再针对性查资料。

2. 页

上面提到了“页”这个概念，它是管理内存和磁盘之间数据的基本单位。它的组成部分如图所示：

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每插入一条记录，InnoDB将会从Free Space申请一块空间交付给User Records使用，存储我们的数据。如果Free Space用完，那么将要申请一块新的页。

3. 页目录

每条记录行在User Records中是以链表形式，以主键为顺序排列的，那如果我要查找其中主键为n的一条记录呢？

最笨的办法就是遍历，但这种方法一旦面对大量的数据无疑效率低下。为了解决这个问题，InnoDB设计了页目录。具体是如何设计的呢？如下：

首先，将所有的记录分成若干个组；每个组的最后一条记录的头信息中的n_owned属性表示该组拥有多少条记录；将每个组最后一条记录的地址偏移量（主要目的是为了计算个数）提取出来，这些偏移量被称为“槽”（slot），存储在页的尾部，这个地方就是页目录（Page Diretory）。

从逻辑上简单来说，就是将所有记录分组，然后将每组的偏移量与个数存入页目录，每组的记录个数一般在1-8之间。

所以在插入数据时，首先通过主键找到合适的槽，该槽对应的n_owned值加一，一旦大于8，则分裂为两个槽。

如果要查找主键为n的记录，先通过二分法找到相应的槽，然后再遍历这个槽。