MySQL 一行记录是怎么存储的

文章目录

    • 1. 文件存放目录 && 组织
    • 2. 表空间文件的结构
    • 3. InnoDB 行格式
    • 4. Compact 行格式
      • 记录的额外信息
        • 1. 变长字段长度列表
        • 2. NULL 值列表
        • 3. 记录头信息
      • 记录的真实数据
        • 1. 定义的表字段
        • 2. 三个隐藏字段
    • 5. varchar(n) 中 n 最大取值为多少?
    • 6. 行溢出后,MySQL 是怎么处理的?
    • 参考

1. 文件存放目录 && 组织

MySQL 数据库的文件存放目录:

mysql> show variables like 'datadir';
+---------------+----------------------------------+
| Variable_name | Value                            |
+---------------+----------------------------------+
| datadir       | D:\Softwares\mysql\install\Data\ |
+---------------+----------------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.01 sec)

数据库名:db01, 表名:dept

D:\Softwares\mysql\install\Data>cd db01D:\Softwares\mysql\install\Data\db01>dir驱动器 D 中的卷是 Data卷的序列号是 B89F-809ED:\Softwares\mysql\install\Data\db01 的目录2024/04/27  16:57    <DIR>          .
2024/07/13  00:30    <DIR>          ..
2024/04/25  19:43                61 db.opt
2024/04/27  16:57             8,636 dept.frm
2024/04/27  16:58            98,304 dept.ibd3 个文件        107,001 字节2 个目录 79,156,989,952 可用字节
文件名存储内容文件名后缀全称
db.opt配置(默认字符集和字符校验规则)Option
dept.frm表结构定义Format
dept.ibd表数据InnoDB Data

2. 表空间文件的结构

表空间由段、区、页、行组成

段,segment:包括索引段(B+树非叶子节点)、数据段(也字节带你)和回滚段(回滚数据的区的集合)

区,extent:索引分配空间单位,默认区大小为 1MB(方便B+树双向链表相邻的页物理位置也相邻,使用顺序IO避免随机IO)

页,page:InnoDB 的数据读写单位,默认页大小为 16KB

行,row:数据库中的记录按行存放

3. InnoDB 行格式

  • Redundant:MySQL 5.0 之前,不紧凑

  • Compact:MySQL 5.0 之后,紧凑(一页可以存放更多记录行)

  • Dynamic:MySQL 5.1 之后,基于 Compact 稍作改进

  • Compressed:基于 Compact 稍作改进

4. Compact 行格式

记录的额外信息

1. 变长字段长度列表
  • varchar

  • 逆序

  • 不是必须的

2. NULL 值列表
  • 以字节为单位,但每一位记录一个 NULL 列(1)

  • 逆序

  • 不是必须的

3. 记录头信息
  • delete_mask: 1/0, 标记数据行是否被删除

  • next_record: 下一条记录的位置,记录之间通过链表组织

  • record_type: 记录类型,0=普通记录(B+树叶子节点记录),1=B+树非叶子节点记录,2=最小记录,3=最大记录

记录的真实数据

1. 定义的表字段
2. 三个隐藏字段
  • row_id

    • 非必须,若建表指定主键或唯一约束列,则无此字段

    • 6 字节

  • trx_id

    • 事务 id,表示数据记录对应的生成事务编号

    • 必须的

    • 6 字节

  • roll_pointer

    • 上一版本的指针,与 trx_id 用于 MVCC 机制

    • 必须的

    • 7 字节

5. varchar(n) 中 n 最大取值为多少?

MySQL 规定除了 TEXT、BLOBs 这种大对象类型之外,其他所有的列(不包括隐藏列和记录头信息)占用的字节长度加起来不能超过 65535 个字节

  • 这里所有的列包括记录的额外信息(变长字段长度列表、NULL 值列表)

  • ascii 字符集, 1 个字符占用 1 字节

  • UTF-8 字符集下,一个字符最多需要三个字节

  • 分单字段和多字段讨论

6. 行溢出后,MySQL 是怎么处理的?

  • Situation

    MySQL 中磁盘和内存交互的基本单位是页,一个页的大小一般是 16KB,也就是 16384字节,而一个 varchar(n) 类型的列最多可以存储 65532字节,一些大对象如 TEXT、BLOB 可能存储更多的数据,这时一个页可能就存不了一条记录。这个时候就会发生行溢出,多的数据就会存到另外的「溢出页」中

  • Task & Action

    • Compact 格式

      在记录的真实数据处只会保存该列的一部分数据,而把剩余的数据放在「溢出页」中,然后真实数据处用 20 字节存储指向溢出页的地址,从而可以找到剩余数据所在的页。

    • Dynamic / Compressed 格式

      采用完全的行溢出方式,记录的真实数据处不会存储该列的一部分数据,只存储 20 个字节的指针来指向溢出页。而实际的数据都存储在溢出页中

  • 思考

    • 性能和空间的权衡

    • 数据的随机访问优化:将大对象分片存储在溢出页中,可以在需要时进行局部读取,而不必每次都读取整个大对象,这样可以减少I/O操作,提升查询效率。

参考

MySQL 一行记录是怎么存储的? | 小林coding

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