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Innodb索引页文件结构

Innodb索引页文件结构

首先Mysql的基本存储结构是页，Mysql中的存取数据是按照页进行存取的，在查找数据的时候是需要先定位到记录所在页，再从所在页中查找到相应的记录

数据页以一个双向链表维持着顺序，每个数据页以单向链表的格式对记录RowId进行逻辑排序，并且每个数据页之间的记录进行物理排序

Innodb索引页文件结构_第1张图片 存储结构

由7部分组成

  • File Header 文件头，大小固定，为38字节
  • Page Header 页头，大小固定，为56字节
  • Infimum 和 Supremum Record
  • User Records 用户记录
  • Free Space 空闲空间
  • Page Directory 页目录
  • File Trailer 文件结尾信息，大小固定，为8字节

结构说明

File Header文件头

记录页的头信息，大小固定，为38字节，由8部分组成

  • FIL_PAGE_SPACE_OR_CHKSUM：4个字节32位checksum保存在header中。
  • FIL_PAGE_OFFSET：4个字节，表空间中页的偏移量，Page Number，page初始化时就被保存在header中。
  • FIL_PAGE_PREV：4个字节，当前页的上一页，B+Tree特性双向链表
  • FIL_PAGE_NEXT：当前页的下一页，B+Tree特性双向链表
  • FIL_PAGE_TYPE：2个字节，保存在header中，为了解析page数据，这个字段是必须的，Innodb存储引擎页的类型
    • FIL_PAGE_INDEX 十六进制表示为0x45BF，表示为B+树叶节点
    • FIL_PAGE_UNDO_LOG 十六进制表示为0x0002，表示为Undo log页
    • FIL_PAGE_INODE 十六进制表示为0x0003，表示为索引节点
    • FIL_PAGE_IBUF_FREE_LIST 十六进制表示为0x0004，表示为Insert buffer空闲列表
    • FIL_PAGE_TYPE_ALLOCATTED 十六进制表示为0x0000，表示为最新分配
    • FIL_PAGE_IBUF_BITMAP 十六进制表示为0x0005，表示为Insert buffer位图
    • FIL_PAGE_TYPE_SYS 十六进制表示为0x0006，表示为系统页
    • FIL_PAGE_TYPE_TRX_SYS 十六进制表示为0x0007，表示为事务系统数据
    • FIL_PAGE_TYPE_FSP_HDR 十六进制表示为0x0008，表示为File Space Header
    • FIL_PAGE_TYPE_XDES 十六进制表示为0x0009，表示为扩展描述页
    • FIL_PAGE_TYPE_BLOB 十六进制表示为0x000A，表示为BLOB页
  • FIL_PAGE_ARCH_LOG_NO_OR_SPACE_ID：4个字节，保存在header中，space的32位整型唯一编号，代表了该页属于哪个表空间。
  • FIL_PAGE_FILE_FLUSH_LSN：8个字节，仅在系统表空间中定义，代表文件至少被更新到了该LSN值，对于独立表空间，该值都为0
  • FIL_PAGE_LSN：8个字节，代表该页最后被修改的日志序列位置log sequence number。
Page Header页头

记录数据页的状态信息，大小固定，为56字节，由14部分组成

  • PAGE_N_DIR_SLOTS：2个字节，在Page Directory中的slot数
  • PAGE_HEAP_TOP：2个字节，堆中第一个记录的指针，记录在页中是根据堆的形式存放的
  • PAGE_N_HEAP：2个字节，堆中的记录数，第15位表示行记录格式
  • PAGE_FREE：2个字节，指向可重用空间的首指针
  • PAGE_GARBAGE：2个字节，已删除记录的字节数，即行记录结构中delete flag为1的记录大小的总数
  • PAGE_LAST_INSERT：2个字节，最后插入记录的位置
  • PAGE_DIRECTION：2个字节，最后插入的方向
  • PAGE_N_DIRECTION：2个字节，一个方向连续插入记录的数量
  • PAGE_N_RECS：2个字节，该页中记录的数量
  • PAGE_MAX_TRX_ID：8个字节，修改当前页的最大事务ID
  • PAGE_LEVEL：2个字节，当前页在索引树中的位置，0x00表示叶节点，即叶节点总是在第一层
  • PAGE_INDEX_ID：8个字节，表示当前页属于哪个索引
  • PAGE_BTR_SEG_LEAF：10个字节，B+树数据页非叶结点所在段的segment header
  • PAGE_BTR_SEGTOP：10个字节，B+树数据页所在段的segment header
Infimum 和 Supremum Record

Innodb中，每个数据页中有两个虚拟的行记录，用来限定记录的边界，Infimum记录是比该页中任何主键值都小的值，Supremum指比任何可能大的值还要大的值，这两个值在页创建的时候被创建

User Records

用户记录是实际存储行记录的内容

Free Space

指的是空闲空间，在一条记录被删除后，该空间会被加入到空闲链表中

Page Directory

页目录中存放了记录的相对位置

File Trailer

为了检测页是否已经完整的写入磁盘，其只有FIL_PAGE_END_LSN部分，占了8个字节，前四个字节代表该页的checksum值，后4个字节和File Header中的FIL_PAGE_LSN相同，通过与File Header中的cheacksum和FIL_PAGE_LSN的值进行比较，来保证页的完整性

拆页

每个数据页之间的记录都是按照RowId物理排序的，如果向一个已满的数据页插入数据就会导致拆页，创建一个新的数据页，将部分数据存放到新的数据页中(所以一般id都使用自增的，就是为了避免频繁的拆页，减少不必要的IO操作)

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