表

索引组织表

• 在innodb中，表都是根据注解顺序组织存放的，这被称为索引组织表。
• 每个表都会有一个主键，如果没有主键则会先查看是否有非空的唯一索引，如果有则是主键否则innodb会自己创建一个6字节大小的字节

innodb逻辑存储结构

• 所有数据被逻辑的存放在表空间

• 表空间由段，区，页（块）组成

  
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表空间

• 如果启用了innodb_file_per_table，则每个表的字节表空间只存放数据，索引，和插入缓冲bitmap页，其他的如undo，插入缓冲索引页，double write buffer系统事务还是存在共享的表空间
• innodb 不会回收表空间

段

• 数据段，索引段，回滚段。因为数据是按照索引组织的所以数据即索引，索引即数据。 所以索引段就是b+数的非叶子节点，数据段就是b+树的叶子节点。

区

• 区是由连续的页组成的，任何情况下每个区的大小都为1MB。
• 为保证区中页的连续性，innodb一次性从磁盘申请4~5个页
• 默认情况下innodb的页大小为16KB，即一个区一共有64个连续的页
• 还有压缩页，即通过KEY_BLOCK_SIZE 设置为2K，4K，8k。因此每个区对应页的数量优势分别为512,256,128
• 也可以通过innodb_page_size 设置页的大小为4k，或者8K（不是压缩，原先16k），但是区的大小不变。
• 我们设置innodb_file_per_table，创建的表大小默认是32个页大小的碎片页来存放数据，等到这些用完，在申请64个连续页

页（块）

• 页是innodb磁盘管理的最小单位
• 页可以压缩也可以设置大小
• 页的类型有数据页，undo页，系统页，事务数据页，插入缓冲位图页，插入缓冲空闲列表页，未压缩的二进制大对象页

行

• innodb是面向列的，每个页最多允许存放16KB/2-200行记录

innodb行记录格式

• compact：存储记录

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• 根据列的长度大小，其首部变长字段分别可以使用1个或者2个字节表示
• null 表示该行数据是否有null

• 头信息固定为5个字节40位，其具体信息如下

  
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• total代表的实际存储每个列的数据，如果是null 则不会占用空间，只是在null标识增加
• 还有事务ID列和回滚指针列 分别为6字节和7字节的大小

• redundant：存储记录

• 首字段跟compact一致
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• 头信息占用了6个字节 48位

  
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• 行溢出数据

• innodb 可以将一条记录中的某些数据存储在真正的数据页面之外，不一定是BLOB，LOB大对象类型的数据，varchar也有可能 ，主要是根据数据内容的真实大小。其会保留768个前缀字节，剩余直接放入到off page

• compressed和dynamic行记录格式

• 以前的compact和redundant成为antelope文件格式，新的文件格式称为barracuda，其包含compressed和dynamic。

• 其对行溢出 ，则将所有字节都存放到off page，原来的数据页只存放20个字节的指针

  
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• compressed 还可以对存储在其中的行数据以zlib算法进行压缩，因此可以对于大对象 blob ，text ，varchar 可以有效的存储

-char 的行结构存储

• 多字节字符集的情况下，char和varchar的实际存储基本是没有区别

innodb数据页结构

首先发张图

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• 页是innodb存储引擎管理数据库的最小磁盘单位，页类型为B-tree node的页存放的即时表中行的实际数据
  file header，page header，file trailer 用来标记下该页的一些信息，如checkSum，数据页所在B+树索引的层数所以大小是固定的，而userecords，free space，page directory 是实际的行记录和存储空间 所以大小是动态的

• file header

• 大小固定为38字节

  
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• page header

• 大小固定为56字节
• 用来记录数据页的状态信息

• 记录在页中是按照堆的形式成分

  
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• infimun 和supremum records

• 每个数据页都有两个虚拟的行记录，用来限定记录的边界
• infimum记录是比该页中任何主键值都小的值，反之supremum 则是最大的值，在页创建的时候被建立，无法删除

• user records(用户记录，即行记录)

• 实际存储行记录的内容

• free space

• 空闲的空间，也是一个链表数据结构，在一条记录被删除后，该空间会加入到该空闲链表

• page directory

• 存放的是记录的相对位置，而不是偏移量
• 我们恶意称这些记录指针为slots或者directory slots
• slots 不是每个记录都有，其是一个稀疏目录，一个slot 可能包含多个记录
• infimum的n_owned 值总是1，supremum的n_owned 为[1,8]，其他用户记录的范围是[4,8]
• 当记录被插入或者删除的时候需要对slot 进行分裂或者平衡的维护操作。
• slot中的记录按照索引键值顺序存放，这样可以利用二叉查找迅速找到记录的指针
• b+树索引本身并不能找到具体的记录，只能找到该记录所在的页，然后数据库把页载入到内存，再通过page directory 在进行二分查找。

• file trailer

• 检查页是否已经完整地写入磁盘，所以设置了file trailer
• 利用fil_page_end_lsn 占8个字节，前四个代表该页的checksum值，最后四个字节和file header的 fil_page_lsn相同，这两个部分分别和file header的 fil_page_space_or_cheksum以及fil_page_lsn进行比较 如果不一样则页不完整
• 大小固定为8字节

Named File Formats机制

• 解决不同版本的页之间兼容的问题

• 老版本称为 antelope 新版本称为 barracuda具体如下

  
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分区表

• 是由mysql完成的而不是引擎完成
• 分区的过程是将一个表或索引分解为多个更小，更可管理的部分
• 逻辑上只有一个表，但是物理上这个表或索引可能由数十个物理分区组成
  -每个分区都是独立的对象
• 只支持水平分区，指的是将同一个表中的不同行记录分配到不同的物理文件
• 垂直分区：按照列分区10个字段 55分开
• range 分区，list 分区，hash分区，key分区，cloumns分区，前面都是4个分区都是整型（或者使用函数变为整型）
• null值分区会被视为小于任何一个非Null值
• OLTP 在线事务处理，OLAP在线分析处理