1. InnoDB、行格式
InnoDB是Mysql默認(rèn)的存儲(chǔ)引擎，由于磁盤本身的讀寫速度很慢，InnoDB將數(shù)據(jù)劃分為若干個(gè)頁，以頁作為磁盤和內(nèi)存之間交互的基本單位，InnoDB中頁的大小一般為 16 KB。也就是說，通常情況下，InnoDB一次最少從磁盤中讀取16KB數(shù)據(jù)到內(nèi)存中，一次最少從內(nèi)存中寫16KB數(shù)據(jù)到磁盤上。
在InnoDB中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在硬盤上的格式被稱為“行格式”或“記錄格式”，InnoDB擁有四種不同的“行格式”。
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直接看圖：
什么是變長(zhǎng)字段長(zhǎng)度列表？
一些數(shù)據(jù)類型可以用來指定變長(zhǎng)字符（即表示一個(gè)字符需要的字節(jié)數(shù)不確定，比如在utf8字符集中），比如varchar、text等，我們需要將該數(shù)據(jù)真實(shí)占用的字節(jié)長(zhǎng)度記錄下來（注意，變長(zhǎng)字段長(zhǎng)度列表存儲(chǔ)的是字節(jié)長(zhǎng)度，而不是字節(jié)本身）并將各變長(zhǎng)字段長(zhǎng)度以逆序排列。
什么是NULL值列表？
將值為NULL的列統(tǒng)一管理起來，存儲(chǔ)到NULL值列表中。如何記錄呢？將每個(gè)可以為NULL值的列對(duì)應(yīng)一個(gè)二進(jìn)制位，若該位置為1，則代表相應(yīng)的列值為NULL。
NULL值列表必須為整數(shù)個(gè)字節(jié)，若不足一個(gè)字節(jié)，則在高位補(bǔ)0。比如一張表只有三個(gè)字段，那么NULL值列表也必須要有一個(gè)字節(jié)(8個(gè)二進(jìn)制位)，其中前5位為0，后3位記錄字段的值是否為NULL。
什么是記錄頭信息？
記錄頭信息包含了一些當(dāng)前記錄的信息，占用5個(gè)字節(jié)。具體有哪些信息？如下：
delete_mask：標(biāo)記是否已經(jīng)被刪除。是的，即使一條數(shù)據(jù)被刪除，這里很可能只是邏輯刪除，它在物理上也可以依然可以留存在頁中。這些被刪除的記錄之所以不立即從磁盤上移除，是因?yàn)橐瞥鼈冎蟀哑渌挠涗浽诖疟P上重新排列需要性能消耗，所以只是打一個(gè)刪除標(biāo)記而已，所有被刪除掉的記錄都會(huì)組成一個(gè)所謂的垃圾鏈表，在這個(gè)鏈表中的記錄占用的空間稱之為所謂的可重用空間，之后如果有新記錄插入到表中的話，可能把這些被刪除的記錄占用的存儲(chǔ)空間覆蓋掉。
min_rec_mask：B+樹的每層非葉子節(jié)點(diǎn)中的最小記錄都會(huì)添加該標(biāo)記。
n_owned：
heap_no：表示當(dāng)前記錄在頁中的位置。
record_type：表示當(dāng)前記錄的類型。0表示普通記錄，1表示B+樹非葉節(jié)點(diǎn)記錄，2表示最小記錄，3表示最大記錄。
next_record：表示從當(dāng)前記錄的真實(shí)數(shù)據(jù)到下一條記錄的真實(shí)數(shù)據(jù)的地址偏移量。（注意這里指向的是真實(shí)數(shù)據(jù)的開頭，不是完整數(shù)據(jù)，完整數(shù)據(jù)包含真實(shí)數(shù)據(jù)和額外信息）
隱藏列？
除了我們存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)外，Mysql還會(huì)默認(rèn)添加一些列，被稱為隱藏列，隱藏列包含：行ID、事務(wù)ID、回滾指針。
有同學(xué)可能有疑問？每行數(shù)據(jù)不是有自定義的主鍵作為行ID嗎？為什么隱藏列還要生成？InnoDB的主鍵策略是：優(yōu)先使用自定義主鍵，若未自定義，則選用一個(gè)Unique鍵作為主鍵，若Unique鍵也未設(shè)置，這才使用隱藏列中的行ID。
其余三種行格式有：Redundant、Dynamic、Compressed。不再一一細(xì)看了，需要用到時(shí)可以再針對(duì)性查資料。
2. 頁
上面提到了“頁”這個(gè)概念，它是管理內(nèi)存和磁盤之間數(shù)據(jù)的基本單位。它的組成部分如圖所示：
每插入一條記錄，InnoDB將會(huì)從Free Space申請(qǐng)一塊空間交付給User Records使用，存儲(chǔ)我們的數(shù)據(jù)。如果Free Space用完，那么將要申請(qǐng)一塊新的頁。
3. 頁目錄
每條記錄行在User Records中是以鏈表形式，以主鍵為順序排列的，那如果我要查找其中主鍵為n的一條記錄呢？
最笨的辦法就是遍歷，但這種方法一旦面對(duì)大量的數(shù)據(jù)無疑效率低下。為了解決這個(gè)問題，InnoDB設(shè)計(jì)了頁目錄。具體是如何設(shè)計(jì)的呢？如下：
首先，將所有的記錄分成若干個(gè)組；每個(gè)組的最后一條記錄的頭信息中的n_owned屬性表示該組擁有多少條記錄；將每個(gè)組最后一條記錄的地址偏移量（主要目的是為了計(jì)算個(gè)數(shù)）提取出來，這些偏移量被稱為“槽”（slot），存儲(chǔ)在頁的尾部，這個(gè)地方就是頁目錄（Page Diretory）。
從邏輯上簡(jiǎn)單來說，就是將所有記錄分組，然后將每組的偏移量與個(gè)數(shù)存入頁目錄，每組的記錄個(gè)數(shù)一般在1-8之間。
所以在插入數(shù)據(jù)時(shí)，首先通過主鍵找到合適的槽，該槽對(duì)應(yīng)的n_owned值加一，一旦大于8，則分裂為兩個(gè)槽。
如果要查找主鍵為n的記錄，先通過二分法找到相應(yīng)的槽，然后再遍歷這個(gè)槽。
