什么情况下会出现表空洞？

频繁删除数据会导致数据库表产生空洞，可能需要进行表空洞治理。

在数据库中，当我们删除一条记录时，数据库并不会立即将这部分空间释放回操作系统，而是标记为可重用的空间。如果后续有新的记录插入，并且记录的大小适合这部分空间，那么数据库就会重用这部分空间。但是，如果没有合适的记录插入，这部分空间就会一直存在，形成所谓的“空洞”。

这些“空洞”会占用磁盘空间，而且可能会影响数据库的性能。因此，如果数据库表中存在大量的“空洞”，我们可能需要进行表空洞治理，也就是整理这些空间，使其能够被有效利用。

为什么表空洞会影响数据库的查询性能？

表空洞可能会影响数据库的查询性能，主要原因有以下几点：

空间浪费：表空洞意味着数据库中存在未被有效利用的空间，这部分空间占用了磁盘，但并未存储有效的数据，造成了空间的浪费。
索引效率降低：如果表空洞较多，可能会导致数据在物理存储上的分散，这可能会影响到索引的效率。因为索引需要按照一定的顺序存储数据的引用，如果数据在物理存储上分散，可能会导致索引的深度增加，从而影响查询效率。
磁盘I/O增加：表空洞可能会导致数据在物理存储上的不连续，这可能会增加磁盘I/O操作的次数。因为每次磁盘I/O操作都需要寻找数据的物理位置，如果数据的物理位置不连续，可能需要进行多次磁盘I/O操作，从而影响查询性能。

因此，如果数据库表存在大量的空洞，可能需要进行表空洞治理，以优化存储空间的使用，提高查询性能。

重建表：这是最简单也最直接的方法，通过创建一个新的表，将旧表的数据复制到新表，然后删除旧表，就可以消除所有的“空洞”。但是，这种方法需要在表的使用量较小，或者可以接受一段时间的停机维护时进行。
使用数据库提供的工具：一些数据库提供了专门的工具来进行表空洞治理，例如MySQL的OPTIMIZE TABLE命令，可以用来整理表的空间，消除“空洞”。

数据库的页合并操作通常是由数据库的存储引擎决定的。一些数据库的存储引擎，如MySQL的InnoDB，会在某些情况下自动进行页合并操作，以优化存储空间的使用。但是，这种自动的页合并操作并不能保证所有的空间都能被有效利用，仍然可能存在表空洞。

原因主要有两个：

自动页合并的触发条件：数据库的存储引擎通常会设定一些触发条件，只有满足这些条件，才会进行页合并操作。例如，InnoDB只有在删除操作影响到页中大部分的记录时，才会触发页合并。如果频繁进行小范围的删除操作，可能不会触发页合并。
页合并的效率问题：页合并操作需要对数据进行重新组织，可能会涉及到大量的磁盘I/O操作，因此会消耗一定的系统资源。为了保证系统的整体性能，数据库的存储引擎可能会选择在一些情况下不进行页合并。

因此，即使数据库的存储引擎支持自动的页合并操作，也可能需要进行表空洞治理，以优化存储空间的使用。

高水位线（High Water Mark，HWM）和表空洞都是描述数据库物理存储状态的概念，它们之间有一定的关系。

高水位线是数据库中的一个指标，表示数据文件中已经使用过的空间的界限。换句话说，高水位线之下的空间，无论是否存储了数据，都被视为已使用的空间。

表空洞是指数据库表中，因为删除操作而产生的未被有效利用的空间。这些空间位于高水位线之下，但并未存储有效的数据。

因此，可以说表空洞是造成高水位线上升的一个重要因素。当我们删除表中的数据时，虽然数据已经被删除，但是这部分空间并未被数据库立即释放，而是被标记为可重用的空间，形成了表空洞，同时高水位线也不会下降。

如果想要降低高水位线，就需要进行表空洞治理，例如进行表的重建或者数据的整理，消除表空洞，使得这部分空间能够被数据库有效利用，从而降低高水位线。