InnoDB页结构浅析(摘自老杨)

InnoDB将所有的记录存放在数据库页中(也可以称为数据块)。一般情况下,所有的页大小都是16KB

数据页中不仅仅包含实际的记录,还包含其它的一些内容,比如文件头以及文件尾等等。
InnoDB 的页包含以下几个部分:
1) Fil Header :文件头
2) Page Header :页头
3) Infimum+Supremum Records :最小虚记录以及最大虚记录
4) User Records :用户记录
5) Free Space :自由堆
6) Page Directory :目录槽
7) Fil Trailer :文件尾
从这几个部分,我们可以看到。页中的 2 6 是与页管理有关,页中的 1 7 与文件管理有关。其中的 3 4 5 是记录相关的。每个页一旦分配,一定具有最小虚记录与最大虚记录,可以分别想像成无穷小、无穷大。当用户插入一条记录,就会从 5 (自由堆)中分配一块空间用来存储该记录。
1 Fil Header(文件头)
文件头由 8 个部分组成,见表 1
1 文件头的组织形式
名称
长度
含义
FIL_PAGE_SPACE
4
space id
FIL_PAGE_OFFSET
4
页号
FIL_PAGE_PREV
4
上一页
FIL_PAGE_NEXT
4
下一页
FIL_PAGE_LSN
8
日志序列号
FIL_PAGE_TYPE
2
页类型
FIL_PAGE_FILE_FLUSH_LSN
8
文件的日志序列号,仅文件的第一页的此字段有效
FIL_PAGE_ARCH_LOG_NO
4
归档日志文件号
2 Page Header(页头)
页头由 14 个部分组成,见表 2
2 :文件头的组织形式
名称
长度
含义
PAGE_N_DIR_SLOTS
2
记录槽的数量,初始值为 2 ,因为页至少具有最小虚记录与最大虚记录
PAGE_HEAP_TOP
2
指向堆中的第一条记录
PAGE_N_HEAP
2
堆记录的数量,初始值为 2
PAGE_N_FREE
2
指向第一个空闲记录
PAGE_GARBAGE
2
被删除记录的总字节数
PAGE_LAST_INSERT
2
指向最后一个插入的记录
PAGE_DIRECTION
2
记录顺序
PAGE_N_DIRECTION
2
连续同方面插入的数量
PAGE_N_RECS
2
用户记录的数量
PAGE_MAX_TRX_ID
8
更改此页的最高事务 ID (仅仅对二级索引有效)
PAGE_LEVEL
2
该页在索引中的层次(页节点是 0
PAGE_INDEX_ID
8
所属的索引 ID
PAGE_BTR_SEG_LEAF
10
索引页节点段
PAGE_BTR_SEG_TOP
10
索引内节点段
3 Infimum+Supremum Records(最小虚记录以及最大虚记录)
最小虚拟记录与最大虚拟记录,既是所谓的负无穷大、正无穷大。这两个记录是在页创建时创建的,并且永远不会被删除。它们的作用在于作为查询的屏障,避免越界。
4 User Records(用户记录)
在该区域中,将可以找到所有用户插入的记录。有两种方式来查找用户记录,一种为有序,另外一种为无序。
InnoDB 不会在该区域按照记录进行 B 树的 key 排序(这会导致频繁的数据移动),所以,插入时是直接将新行插入现有行的后面(从自由堆的顶部分配空间),或者使用空闲记录的空间(空闲记录即被删除的记录,记录被删除后,并不立即回收该记录所占的空间)。
但是, B 树的定义是记录必须按照 key 值进行排序,因此每个记录都含有一个指针 (next 字段 ) 指向下一条记录(以 key 值排序)。换句话说,这些记录有一个单向链表。所以, InnoDB 在查找时可以按照 key 排序的方式进行查找。
5 Free Space(自由堆)
自由堆,可以从该堆上为新记录分配所需空间。
6 Page Directory(目录槽)
和其它数据库不同的是, InnoDB 并不会为每一个记录分配一个目录。每六个记录分配一个目录。
7 Fil Trailer(文件尾)
文件尾记录的是文件的 LSN

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