前言：个人笔记记录!!! 个人笔记记录!!! 个人笔记记录!!!

1.环境搭建

MySQL：8.0.29，VS Code，Hex Editor插件

1.1 数据准备

创建完对应数据库后,获取对应.idb文件

CREATE TABLE `test_01` (
  `a` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `b` varchar(5) COLLATE utf8mb4_general_ci NOT NULL,
  `c` char(5) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL,
  `d` varchar(5) COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`a`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci
INSERT INTO `test_01` VALUES (1, '清和三十', '你', '他');
INSERT INTO `test_01` VALUES (2, '哈哈', NULL, NULL);

2. 理论分析

MySQL可以使用多种不同的格式保存记录：Compact,Redundant,Dynamic,Compressed;

2.1 Compact

先上格式图：

变长长度列表

存储的是变长字段占用的字节数(在变长字符集中，char类型的也会放入)，逆序存放(指向记录中间,向左为记录额外信息，向右为真实数据)。目前只有b，d列是变长字段，所以变长字段列表会保存这两列的占用字节数。如果某列占用的字节数比较多，该列需要用2个字节来表示。列最大字节数计算方式: 字符集最大字节x创建该列时指定的长度。通过上述计算出的字节数<=255,则使用1字节表示，就算大于255还是会判断实际占用字节数的，实际占用字节数<=127,使用1字节，否则2字节。

如果存在数据页溢出，则只存放本页的数据长度。该列表并不会记录值为NULL的列所占用的字节数

NULL值列表

如果表中没有允许存储 NULL 的列，则 NULL值列表 就为0。在本例中只有c,d列允许存储NULL值。每个NULL列占用一个二进制位，逆序存放。该处必须用整数个字节，不足高位补0

记录头信息

描述记录的额外信息，占用固定的5字节。这里就从别人那偷张图了😣

真实数据

在上面的格式图中，并没有画出隐藏列。除了我们自己添加的列外，MySQL还会为我们添加一些隐藏列:

列名	占用字节	描述
`row_id`	6	唯一标识一条记录，非必须
`transaction_id`	6	事务ID
`roll_pointer`	7	回滚指针

如果没有主键的话，就会表中UNIQUE列做为主键，这也没有，便会使用row_id。

杂谈

在变长字符集中，CHAR(M)存储的范围至少是M个字节，防止后续更新需要重新分配空间。这对变长字段列表也是一样，就算只存了一个字符，在变长字段列表处用的长度还是M

3. 看见数据

上面理论分析完了，接下来就该实战了。VS Code 打开.idb文件，都是一堆16进制数据，可以验证下我们上面的理论。

忽略掉一些无用数据，先定位到变长字段列表处。根据上面的解析，得出第一条记录的变长字段列表应该由b,c,d这三列组成。b列4个字符，而字符集为utf8mb4,中文占3字节,得出b列占用12字节。 C列一个字符，但由于是可变字符集,同时还是char(M)类型，则实际字节数为5字节。 d列和b列计算方式一样，占用3字节。这三个数都可以用1字节存储：12 5 3，逆序得3 5 12。如图

将这些长度转为16进制,正好是0x03,0x05,0x0C。

接下来就是NULL值列表了，第一条记录没有NULL值，所以占一字节都是0就行了，如上图0c后面跟的就是1字节的NULL值列表。

直接跳过5字节的记录头信息，来到真实数据处：

由于我们已经有了主键，row_id就没有存在的必要了。但是这里有个细节：虽然row_id没有存在的必要了，但是MySQL会将我们自定义的id放在row_id的位置，也就是说先往后数4字节就是自定义的主键id值，再往后数6字节就是transaction_id的值，再往后数7字节就是roll_pointer内容。后面的就是表中其他列的数据了。

ps:至于为什么主键值是0x80 00 00 01，而不是0x00 00 00 01，这是因为MySQL规定有符号数高位为1

从0xE6开始就是第二列的数据了，也就是b列的值，utf8mb4中一个中文占3字节，4个字符也就是12字节，后面的列以此类推。虽然c列只有一个字符，但还是占用了5字节，后面补了两个0x20。

第二条记录类似，这里就说下NULL值列表吧

从0x06开始便是第二条记录，只有一列不为NULL的可变列,所以可变字段长度列表是0x06。由于我们有两列允许为NULL且为NULL(b,c列)，就有两个标志位为1，再逆序存放就是0000 0011,转16进制就是0x03。后面的和第一条记录都是一样的逻辑啦。

4. 其他格式

Redundant属于比较老的一种了，它是用字段长度偏移量来计算的，了解即可。Dynamic就是Compact溢出列的情况下，不保存部分数据，而是将所有数据存放在其他页面中。

5. 闲聊

MySQL中一条记录最多65535个字节(不包括隐藏列和记录头信息)，一条记录由真实数据，真实数据占用长度，NULL值标识(可以没有)，除去2字节的数据长度列表(最坏的打算)，NULL值标识2字节，那就只剩下65531字节了，假设使用utf8mb4,只有单列，则varchar(m)中m最大只能在16382左右(前面两个最坏打算不精确),但让这只有一个列的情况下，还应该加上其他列

一个页16k,就是16384字节，一列最多65535字节，这会造成溢出，在compact中，记录的真实数据的地方会只保存一部分数据，然后用20字节存放溢出数据所在页的地址。发生行溢出公式：132+2x(27+n)<16384，132为页中其他内容占用字节，27为记录中的额外信息，2为MySQL规定一页中最少拥有2条记录，解出n<8099，这只是在只有一个列的情况下。

MySQL记录行格式