innodb的存儲結構

以下所示，innodb的存儲結構包含：表空間，段，區，頁（塊）

innodb存儲結構優化的標準是：一個頁裏面存放的行數越多，其性能越高
表空間：零散頁+段
　　獨立表空間存放的是：數據、索引、插入緩衝位圖頁。
　　共享表空間存放的是：undo信息、系統事務信息、二次寫緩衝、插入緩衝等。共享表空間擴展後就不會回縮了。
段：存儲引擎自動管理
區：由64個連續的頁組成，每一個頁大小爲16K（每一個區大小爲1M），對於大的數據段，innodb存儲引擎每次最多能夠申請4個區，以此來保證數據的順序性能。在每一個段開始都有32個頁大小的碎片頁用來存放數據，當這些頁使用完以後才64個連續頁申請
頁：innodb磁盤管理的最小單位

 

page 結構：File Header（38字節）,Page Header（56字節）,Infimun和Supremum Records，User Records，Free Space，Page Directory，File Trailer（8字節）
File header：文件頭裏麪包含了該頁所在表空間信息，該頁在表空間內的偏移量，該頁的checksum值，該頁的LSN值，該頁的類型，該頁的上一頁指針，該頁的下一頁指針,頁號
page header（位置信息、統計信息，狀態信息）：在頁目錄中的槽數、第一個記錄的指針、指向可重用空間的首指針、當前頁在索引樹中的位置、索引ID、記錄數、已刪除記錄的字節數、該頁中記錄的數量（包括最大最小記錄）、最後插入記錄的位置、最後插入記錄的方向、一個方向連續插入記錄的數量、修改當前頁的最大事務、PAGE_BTR_SEG_LEAF、PAGE_BTR_SEG_TOP
infimum和supremum record：每一個數據頁中都有兩個虛擬的行，用來限定記錄的邊界
user record：實際存儲行記錄內容
free space：空閒空間，一樣是個鏈表結構。在一條記錄被刪除後，該空間會被加入到空閒鏈表中
page directory：存放了記錄的相對位置，這些記錄的指針稱爲槽
File Trailer：前面四個字節表明該頁的checksum值，最後四個字節與FIle header中的FIL_PAGE_LSN相同，經過比較這兩個值來保證頁的完整性

記錄行：innodb存儲引擎是面向行的。每一個頁存放的行也有硬性限制：最少2行，最多容許存放16K/2-200行（7992行）的記錄
Antelope文件格式

• 　　compact行記錄格式：變長字段長度列表（1-2字節）+NULL標誌位（1字節）+記錄頭信息（5字節）+各列數據（除了實際列還有兩個隱藏列）

　　變長字段長度列表：1-2字節，若是變長字段總和小於256個字符佔用一個字節，大於255個字節小於65535個字節用2個字節存儲，由於2的16次方=65536,因此一個表的變長字段列總和不能超過65535。
　　NULL標誌位：標誌該行中哪些列爲空，用1表示。

　　記錄頭信息：用5個字節表示,記錄頭中的內容以下：
　   delete_flag(1 bit)：該行是否被刪除
　　min_rec_flag(1 bit):若是該記錄是預先被定義爲最小的記錄
　　n_owned(4 bit):當前槽位所管理的記錄數,對於最小記錄所在的分組只能有 1 條記錄，最大記錄所在的分組擁有的記錄條數只能在 1~8 條之間，剩下的分組中記錄的條數範圍只能在是 4~8 條之間
　　heap_no(13 bit):當前記錄在本頁中的位置
　　record_type(3 bit):記錄類型，000普通，001表示B+樹節點指針，010表示Infimum，011表示Supremum，1xx表示保留
　　next_record(16 bit):頁中下一條記錄的相對位置

　　列數據：（額外包含，事務id列，回滾指針列，若是沒有主鍵的話還會有個6字節的rowid），若是某列數據爲NUll則除了NULL標誌位外不佔用任何額外的空間。

• 　　Rebundant行記錄格式：字段長度偏移列表（1-2字節）+記錄頭信息（6字節）+各列數據

　　字段長度偏移列表：1-2字節
　　記錄頭信息：6字節，記錄頭中的內容以下：
　　delete_flag(1 bit):該行是否被刪除
　　min_rec_flag(1 bit):若是該記錄是預先被定義爲最小的記錄，
　　n_owned(4 bit):當前槽位所管理的記錄數
　　heap_no(13 bit):當前記錄在本頁中的位置
　　n_fields(10 bit):記錄中列的數量，因此mysql中單表列的數目最多爲210-1=1024-1=1023列
　　1byte_offs_flag（1 bit）:偏移列表爲1字節仍是2字節
　　next_record(16 bit):頁中下一條記錄的相對位置

　　

• 　　行溢出

　　一個頁中至少應該有兩行記錄，若是當前頁中只能存放一條記錄，那麼innodb會自動將行數據存放在真實的數據頁以外
　　Antelope文件格式的行溢出：

    

　　Barracuda文件格式的行溢出：

      

小實驗：

作了個關於innodb表最大支持多少列的實驗，發現不管用什麼文件格式（DYNAMIC|FIXED|COMPRESSED|REDUNDANT|COMPACT）文件的列數都不能超過1017列