一、正常記錄鏈表

記錄的頭信息中的next_record屬性組成一個單向鏈表，我們把這個鏈表稱為正常記錄鏈表。

二、垃圾鏈表

被刪除的記錄其實(shí)也會根據(jù)記錄頭信息中的next_record屬性組成一個鏈表，只不過這個鏈表中的記錄所占用的存儲空間可以被重新利用，所以也稱這個鏈表為垃圾鏈表。

三、PAGE_FREE的作用

Page Header部分中有一個名為PAGE_FREE的屬性，它指向由被刪除記錄組成的垃圾鏈表中的頭節(jié)點(diǎn)。每刪除一條記錄，則該記錄都會插入到垃圾鏈表的頭節(jié)點(diǎn)處。

示例：有3條正常記錄和2條被刪除記錄，他們在頁中的記錄分布情況如下圖所示： 

注：在垃圾鏈表中，這些記錄占用的存儲空間可以被重新利用。

四、刪除一條記錄的步驟

delete mark階段

僅僅將記錄的deleted_flag標(biāo)識位設(shè)置為1，但是這條記錄并沒有加入到垃圾鏈表中。

也就是說，這條記錄即不是正常記錄，也不是已刪除記錄。

在刪除語句所在的事務(wù)提交之前，被刪除的記錄一直都處于這種中間狀態(tài)（其實(shí)主要是為了實(shí)現(xiàn)MVCC的功能才這樣處理的）。

• 如下圖所示：

purge階段

當(dāng)該刪除語句所在的事務(wù)提交后，會有專門的線程來把該記錄從正常記錄鏈表中移除，并加入到垃圾鏈表中作為頭節(jié)點(diǎn)。

• 如下圖所示：

五、關(guān)于垃圾鏈的重用空間的知識點(diǎn)了解

1、PAGE_GARBAGE是做什么的

Page Header部分有一個名為PAGE_GARBAGE的屬性。該屬性記錄著當(dāng)前頁面中可重用存儲空間占用的總字節(jié)數(shù)。

每當(dāng)有已刪除記錄加入到垃圾鏈表后，都會把這個PAGE_GARBAGE屬性的值加上已刪除記錄占用的存儲空間大小。

2、如何重用垃圾鏈表的存儲空間

• PAGE_FREE指向垃圾鏈表的頭節(jié)點(diǎn)，每當(dāng)新插入數(shù)據(jù)的時候：
• 首先：判斷垃圾鏈表頭節(jié)點(diǎn)記錄的存儲空間是否足夠容納這條新插入的記錄。如果可以容納則直接重用這條已刪除記錄的存儲空間。
• 其次：如果不能容納，則直接向頁面申請新的空間來存儲這條記錄。（是的，你沒看錯！并不會嘗試遍歷垃圾鏈表，以找到可以容納新記錄的節(jié)點(diǎn)）

3、如果新插入的那條記錄記錄小于重用的記錄空間，那么會有一部分空間用不到，怎么處理？是否可以直接浪費(fèi)掉？

這種情況會頻繁發(fā)生，也就會隨著記錄越插越多而產(chǎn)生越來越多的空間碎片。只有當(dāng)頁面塊滿的時候，如果再插入一條新記錄，無法分配一條完整的記錄空間時，會先查看PAGE_GARBAGE的空間和剩余空間相加是否可以容納這條新的記錄，如果可以，InnoDB則會嘗試重新組織頁內(nèi)的記錄。即：先開辟一個臨時頁面，把原頁面內(nèi)的記錄依次挨著插入一遍到臨時頁，之后，再把臨時頁的內(nèi)容復(fù)制到本頁面，這樣就可以把那些碎片空間都釋放出來了。但是該操作比較耗費(fèi)性能。

由于一旦事務(wù)提交，我們也就不需要再回滾這個事務(wù)了，所以在設(shè)計(jì)undo日志時，只需要考慮delete mark這個階段所做的影響進(jìn)行回滾就可以了。

• TRX_UNDO_DEL_MARK_REC類型的undo日志結(jié)構(gòu)如下圖所示：

上圖解釋：

• info bits：記錄頭信息的前4個比特的值。
• trx_id：舊記錄的trx_id值。
• roll_pointer：舊記錄的roll_pointer值。
• len of index_col_info：也就是下邊的【索引列各列信息】部分和本部分占用的存儲空間總和。
• 索引列各列信息 <pos, len, value>列表：凡是被索引的列的各列信息。

4、什么TRX_UNDO_DEL_MARK_REC類型的undo日志保存舊記錄的trx_id值和roll_pointer值

保存舊記錄的trx_id值——為了采用事務(wù)id作為版本號，記錄每個undo日志所對應(yīng)的版本是多少。

保存舊記錄的roll_pointer值——可以通過undo日志的roll_pointer屬性找到上一次對該記錄進(jìn)行改動時產(chǎn)生的undo日志，因此可以將日志串成鏈表。這個鏈表就是版本鏈。

• 示例：新增一條記錄，然后再刪除這條記錄的完整操作過程，如下所示：

六、刪除操作生成undo日志的示例

1、 先插入兩條記錄

BEGIN; # 顯示開啟一個事務(wù)，假設(shè)該事務(wù)的事務(wù)id為100
# 插入兩條記錄
INSERT INTO sys_user(id, name, city) VALUES(1, 'xz','北京市'), (2, 'tom','天津市');
# 刪除一條記錄
DELETE FROM sys_user WHERE id = 1;

2、上圖字段說明

(1)、索引列各列信息 <pos, len, value>列表<0, 4, 1>：

• 由于id列是主鍵，所以pos=0；
• 由于id列的類型是INT，所以len=4；
• 由于id=1，所以value=1；

(2)、索引列各列信息 <pos, len, value>列表<3, 4, ‘xz’>：

• 由于name列是二級索引，它排在id列、trx_id列、roll_pointer列之后，所以pos=3；
• 由于id列的類型是INT，所以len=4；
• 由于name=‘xz’，所以value=‘xz’；

(3)、len of index_col_info

• pos使用1字節(jié)來存儲。
• len使用1字節(jié)來存儲。
• value根據(jù)具體值，來判斷。比如：id=1，主鍵是INT占4個字節(jié)，所以value使用4字節(jié)存儲。name=‘xz’，VARCHAR類型，所以value用4字節(jié)存儲。
• len of index_col_info本身占2個字節(jié)。

（4）、綜上所述，<0, 4, 1><3, 4, ‘xz’>占用空間等于：(1+1+4)+(1+1+4) =12，如下圖所示：

（5）、最后，再加上len of index_col_info屬性本身占2個字節(jié)，所以總共14字節(jié)。即：len of index_col_info=14。

總結(jié)

以上為個人經(jīng)驗(yàn)，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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