基于'从根儿上理解 MySQL'-InnoDB记录结构

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声明 在学习“从根儿上理解 MySQL”书,给我增加了很多东西,大家可以去支持正版全文 。此处是结合自己的理解整理的学习笔记与读后感笔记。

InnoDB记录结构

之前从来没有关注mysql中的记录结构,记录结构就是数据在存储引擎里的方式 。

InnoDB是一个将表中的数据存储到磁盘上的存储引擎,所以即使关机后重启我们的数据还是存在的。而真正处理数据的过程是发生在内存中的,所以需要把磁盘中的数据加载到内存中,如果是处理写入或修改请求的话,还需要把内存中的内容刷新到磁盘上。而我们知道读写磁盘的速度非常慢,和内存读写差了几个数量级,所以当我们想从表中获取某些记录时,InnoDB存储引擎需要一条一条的把记录从磁盘上读出来么?不,那样会慢死,InnoDB采取的方式是: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。也就是在一般情况下,一次最少从磁盘中读取16KB的内容到内存中,一次最少把内存中的16KB内容刷新到磁盘中。

我们平时是以记录为单位来向表中插入数据的,这些记录在磁盘上的存放方式也被称为行格式或者记录格式。设计InnoDB存储引擎的大叔们到现在为止设计了4种不同类型的行格式,分别是CompactRedundantDynamicCompressed行格式,随着时间的推移,他们可能会设计出更多的行格式,但是不管怎么变,在原理上大体都是相同的。

指定行格式的语法

我们可以在创建或修改表的语句中指定行格式

CREATE TABLE 表名 (列的信息) ROW_FORMAT=行格式名称 
ALTER TABLE 表名 ROW_FORMAT=行格式名称`

比如我们在数据库里创建一个演示用的表record_format_demo,可以这样指定它的行格式


mysql> CREATE TABLE record_format_demo (
    ->     c1 VARCHAR(10),
    ->     c2 VARCHAR(10) NOT NULL,
    ->     c3 CHAR(10),
    ->     c4 VARCHAR(10)
    -> ) CHARSET=ascii ROW_FORMAT=COMPACT;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

行溢出数据

记录中所有例的数据加起来超过一页的大小(16kb=16*1024=16384字节)时就会产生行溢出。

行溢出的临界点

那发生行溢出的临界点是什么呢?也就是说在列存储多少字节的数据时就会发生行溢出

MySQL中规定一个页中至少存放两行记录,至于为什么这么规定我们之后再说,现在看一下这个规定造成的影响。以上边的varchar_size_demo表为例,它只有一个列c,我们往这个表中插入两条记录,每条记录最少插入多少字节的数据才会行溢出的现象呢?这得分析一下页中的空间都是如何利用的。

  • 每个页除了存放我们的记录以外,也需要存储一些额外的信息,乱七八糟的额外信息加起来需要132个字节的空间(现在只要知道这个数字就好了),其他的空间都可以被用来存储记录。

  • 每个记录需要的额外信息是27字节。

    这27个字节包括下边这些部分:

    • 2个字节用于存储真实数据的长度
    • 1个字节用于存储列是否是NULL值
    • 5个字节大小的头信息
    • 6个字节的row_id
    • 6个字节的transaction_id
    • 7个字节的roll_pointer

假设一个列中存储的数据字节数为n,设计MySQL的大叔规定如果该列不发生溢出的现象,就需要满足下边这个式子:

132 + 2×(27 + n) < 16384

求解这个式子得出的解是:n < 8099。也就是说如果一个列中存储的数据小于8099个字节,那么该列就不会成为溢出列,否则该列就需要成为溢出列。不过这个8099个字节的结论只是针对只有一个列的varchar_size_demo表来说的,如果表中有多个列,那上边的式子和结论都需要改一改了,所以重点就是:你不用关注这个临界点是什么,只要知道如果我们一条记录的某个列中存储的数据占用的字节数非常多时,该列就可能成为溢出列