InnoDB 行记录格式

简介: 本文主要讲述了 InnoDB 的行如何在数据文件中进行存储的，同时简单分析了 InnoDB 的逻辑存储结构

前言

InnoDB 是 MySQL 的一种面向行(row-oriented)存储引擎，即在其中数据是按照行的形式存储的，那么行又是如何组织的呢？在了解 InnoDB 的行格式之前，我们先简单了解一下 InnoDB 的逻辑存储结构。

InnoDB 逻辑存储结构

从 InnoDB 的逻辑存储结构上看，所有的数据都被存储在一个空间中，这个空间就叫做表空间，表空间又是由段(segment)，区(extent)和页(Page)组成的，页在某些文档中也被称为块(block)。它们之间的关系可以用下图表示:

表空间

表空间是 InnoDB 逻辑存储的最高层，所有的数据都放在表空间中。当我们创建一个数据库的时候，它会产生后缀为idb和frm的文件，其中frm文件是MySQL的表和视图结构定义文件，idb文件是MySQL表的数据文件，我们说的表空间就存储在idb文件中。

当我们开启了 innodb_file_per_table 配置项后，InnoDB 会为每个表分配一个 独立表空间文件 ，但是这个文件只存储该表的数据，索引，插入缓存BITMAP等信息，其余信息还存放在 共享表空间文件 中。

关于idb和frm文件之间的关系可以用下图来表示:

段

InnoDB 的表空间是由各种段组成的，包括数据段，索引段和回滚段等。因为 InnoDB 存储引擎表是索引组织(index organized)的，因此数据段即为B+树的叶子节点，索引段即为B+树的非叶子节点。

区

区的大小为1M

MySQL创建表空间的时候，不先申请一整个区，而是先申请一些碎片页(33个)。如果表的空间持续增加，用完所有碎片页以后，才会去申请区，此时表空间文件(tablename.idb)的大小就会1M，1M地增加。

如果通过区申请空间，那么就会有很多空闲页(<Freshly Allocated Page>)。

页

InnoDB 的区是由页组成的，页主要有以下几种类型:

InnoDB 行

Char 的行存储结构

从 MySQL 4.1版本开始，char(N)类型中的N表示的就是字符的长度，而不是字符串的长度。

举个例子，我们创建如下的表:

mysql> create table test_char(
    -> c1 char(4)
    -> )charset='gbk';

然后向其中插入数据，并查看其中的数据:

insert into test_char values('我们');
insert into test_char values('abc');

mysql> select length(c1), character_length(c1), c1 from test_char;
+------------+----------------------+--------+
| length(c1) | character_length(c1) | c1     |
+------------+----------------------+--------+
|          3 |                    3 | abc    |
|          6 |                    3 | 我们    |
+------------+----------------------+--------+

我们可以看到，我们和abc的字符长度都是3，但是它们的字节长度是不同的。这也就意味着，在数据文件中存储的时候，char类型的字段也是被当做变长字段来存储的。

我们可以通过hexdump命令来查看test_char表对应的数据文件，具体命令如下:

hexdump -C -v /usr/local/var/mysql/hp/test_char.ibd |less

注意: 我的 MySQL 开启了innodb_file_per_table选项，所以每个表都会有自己单独的数据文件。上述命令中的/usr/local/var/mysql/hp/test_char.ibd文件是hp数据库中的test_char表的数据文件。

0000c090  01 10 61 62 20 20 06 00  00 00 18 00 20 00 00 00  |..ab  ...... ...|
0000c0a0  00 06 08 00 00 00 1f 43  fb ba 00 00 01 2f 01 10  |.......C...../..|
0000c0b0  e6 88 91 e4 bb ac 04 00  00 00 20 ff b3 00 00 00  |.......... .....|
0000c0c0  00 06 09 00 00 00 1f 44  00 bd 00 00 01 35 01 10  |.......D.....5..|
0000c0d0  61 62 63 20 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |abc ............|

在上面的二进制数据中，c096 - c0b5代表的是c1=我们这一行的数据，它的具体内容如下:

• c1=我们行数据

• c1=abc行数据

疑惑: 这里CHAR类型补全空格的规则是什么（例如中文什么时候会补全？），我还不太了解，如有了解的同学，希望可以指出

从上面的例子分析中，我们可以看到。MySQL 4.1 之后，CHAR(N)类型中的长度N表示的就是字符的长度，所以底层存储的字符数据实际上是变长的，MySQL也是将它按照变长数据的类型来处理的。