1、背景

mysql中存儲數(shù)據(jù)是存儲引擎干的事，存儲引擎存儲數(shù)據(jù)的基本單位是頁，我們往數(shù)據(jù)庫插入表中的一條條記錄就是存儲在頁上的，今天我們就來熟悉一下頁上面有哪些內(nèi)容。

2、頁的組成

頁由7部分組成，先大概字面意思理解一下，后面再各部分詳細(xì)講解，組成圖如下：

表格解釋如下：

3、各部分講解

【1】文件頭部

文件頭部38個字節(jié)由8個部分組成，看表理解：

1、本文是在FIL_PAGE_TYPE為數(shù)據(jù)頁的基礎(chǔ)上進(jìn)行講解

2、FIL_PAGE_SPACE_OR_CHKSUM對于數(shù)據(jù)頁的類型含義為校驗和，用來和文件尾部的校驗和進(jìn)行對比

【2】頁頭部

頁頭部的56個字節(jié)由14個部分組成，看表理解：

【3】最小記錄和最大記錄

最小記錄和最大記錄2條記錄是頁中固定就存在的，最小記錄和最大記錄都是由5字節(jié)頭部信息+8字節(jié)數(shù)據(jù)組成，所以它們總共占用空間26字節(jié)，最小記錄數(shù)據(jù)部分固定為’infimum’，最大記錄數(shù)據(jù)部分固定為’supremum’， 在講它之前我們先了解一下Compact行格式中頭部信息用5字節(jié)來存儲的行記錄信息，其組成部分如下：

當(dāng)頁中沒有任何用戶記錄時，最小記錄和最大記錄可以如圖表示：

最小記錄中的n_owned為1表示以最小記錄結(jié)尾的分組記錄中只有一條記錄，這條記錄就是最小記錄本身，最小記錄的next_record為13代表最小記錄數(shù)據(jù)部分與下一條數(shù)據(jù)部分的偏移量，所以上圖箭頭指向最大記錄的固定數(shù)據(jù)部分，13字節(jié)大小是這樣計算的： 最小記錄固定數(shù)據(jù)部分(8) + 最大記錄頭部信息(5)

next_record之所以指向下一條記錄的數(shù)據(jù)部分是因為：對于用戶記錄，指向位置往左的頭部信息中還有逆序的長度列表、逆序的是否為NULL列表，往右就是數(shù)據(jù)部分。

最大記錄中的n_owned為1表示以最大記錄結(jié)尾的分組記錄中只有一條記錄，這條記錄就是最大記錄本身，最大記錄的next_record為0代表沒有下一條記錄，它就是最后一條記錄。

n_owned數(shù)有這樣的定義：

• 1、最小記錄所在分組記錄數(shù)最多只能有1條。
• 2、最大記錄所在分組記錄數(shù)范圍為1~8條。
• 3、用戶記錄所在分組記錄數(shù)范圍為4~8條。

【4】行記錄

行記錄講解需要根據(jù)數(shù)據(jù)來進(jìn)行理解了，我們先創(chuàng)建一張表如下：

CREATE TABLE test
(
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    str VARCHAR(255) NOT NULL DEFAULT ''
) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4;

插入3條記錄：

INSERT INTO test (str)
VALUES ('AAA'),
       ('BBB'),
       ('CCC');

查看記錄：

mysql [xxx]> select * from test;
+----+-----+
| id | str |
+----+-----+
|  1 | AAA |
|  2 | BBB |
|  3 | CCC |
+----+-----+
3 rows in set (0.001 sec)

此時插入的3條記錄和最小最大記錄可以如圖表示：

可以看到所有記錄通過nex_record的偏移量組成了一個鏈表，刪除其中某條記錄，就會把該條記錄的delete_mask設(shè)置為1，next_record設(shè)置為0，但是記錄依然存在，只是標(biāo)記為了刪除，這是為了后面插入新數(shù)據(jù)時可以對這部分空間進(jìn)行復(fù)用，如圖：

因為是第1條標(biāo)記刪除的記錄，也會在頁頭部記錄這條記錄的地址，如果有多條刪除記錄，它們之間也會組成一個鏈表。

【5】空閑空間

空閑空間就是給行記錄使用的，行記錄空間增加，空閑空間就減少。

【6】頁目錄

頁目錄就是用來存儲槽的，槽就是一組用戶記錄中，相對頁起始位置偏移量最大的一條記錄， 這條記錄數(shù)據(jù)部分相對頁起始位置的偏移量就作為槽，槽對應(yīng)的記錄中的n_owned屬性就代表這條記錄對應(yīng)的用戶組內(nèi)有多少條記錄，槽與記錄關(guān)系可以如圖表示：

最大記錄看起來雖然是在最后面，起始它是和最小記錄挨著的，所以后面記錄增加導(dǎo)致分組產(chǎn)生新增槽時相對頁起始位置的偏移量要比槽1大。

在講最小記錄和最大記錄時講過分組記錄的約束，根據(jù)這個約束行記錄分組產(chǎn)生規(guī)則如下：

1、新增記錄放到比插入記錄主鍵值大且主鍵值相隔最近的行記錄對應(yīng)的槽里，并將當(dāng)前槽對應(yīng)行記錄的n_owned屬性+1，表示該槽對應(yīng)的記錄組的記錄多了1個。

2、當(dāng)記錄組的記錄數(shù)變?yōu)?個時，會將這9條記錄分為2個組，一組4個一組5個，對于4條記錄的分組會將里面相對頁起始位置最大的值的行記錄的數(shù)據(jù)部分偏移量(相對頁起始位置)設(shè)置為新的槽。

查找記錄的規(guī)則如下：

1、通過二分法找到對應(yīng)的槽。

2、根據(jù)行記錄的next_record屬性找到對應(yīng)的行。

【7】文件尾部

文件尾部大小為8個字節(jié)，前4個字節(jié)代表頁的校驗和，和文件頭部的校驗和相等就代表是一個完成的頁，后4個字節(jié)代表最后一次修改當(dāng)前頁是對應(yīng)的redo日志序號，這個以后再講。

4、總結(jié)

本篇文章講解了數(shù)據(jù)頁的組成，頁是存儲數(shù)據(jù)的基本單位；每個頁的文件頭部都會有一個上下頁號，組成了一個雙向鏈表；頁中每條行記錄的next_record組成一個單項鏈表；InnoDB會把多條記錄分為一個組，組里的最大記錄的數(shù)據(jù)部分相對于頁面開頭的偏移量就設(shè)置為槽，查找記錄時通過二分法查找所在的槽，再通過行記錄的next_record屬性找到對應(yīng)的記錄。

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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