200_mysql_innodb_1_ Row_Format _page_聚簇_二級索引

前言；

1 Innodb 核心特性

MVCC ： 多版本并發控制

聚簇索引 ： 用來組織存儲數據和優化查詢

支持事務 ： 數據最終一致提供保證

支持行級鎖 ： 并發控制, 保障 寫 – 寫之間的控制，保障一致性

外鍵 ： 多表之間的數據一致一致性 多緩沖區支持

自適應Hash索引： AHI 復制中支持高級特性。

備份恢復： 支持熱備。

自動故障恢復：CR Crash Recovery

雙寫機制 ： DWB Double Write Buffer

2 查詢版本

#客戶端版本 Mysql -V #server 版本 select @@version; engine 版本： SELECT * FROM information_schema.plugins; SELECT @@innodb_version;

一 宏觀結構

8.0 以前 InnoDB表： ibd數據和索引;? frm :存私有的數據字典信息; ?ibdataN:系統的數據字典信息

8.0 之后只有ibd數據和索引+ 冗余的SDI私有數據字典信息 （對DDL有好處） SDI(每個表的表空間自行管理json格式的私有數據字 典信息，用來替換frm的。)

mysql.ibd ---> 整個系統的數據字典，不再放在ibdata1

二 微觀物理結構

2.1 innodb記錄存儲結構

Innodb數據頁16KB (show variables like "innodb_page_size";? #16384 16KB) 一次至少從磁盤讀取16KB到內存，一次最少刷新16KB內容到磁盤

2.2 Innodb 行格式 Row_Format (Redundant Compact Dynamic Compressed)

show variables like "%Row_Format%" # innodb_default_row_format dynamic create table xxx() ROW_FORMAT=DYNAMIC

2.3 行格式的機構

1 記錄額外的信息 （132字節）

變長字段長度信息:? 列表形式 存儲所有可變長度字段(varchar TEXT)的真實數據(非NULL)占用的字節數 (逆序存放)

NULL值列表： 二進制表示 1為null，0位非null （先判斷表約束，然后根據實際情況 逆序存放 最終轉成16進制）

記錄頭信息：5個字節（40個二進制位）組成 描述該記錄的屬性

名稱

大小(bit)

沒有使用

沒有使用

標記該記錄是否被刪除,0 表示未刪除,1表示刪除，

B+樹的每層非葉子節點中的最小記錄都會添加該標記 (只有目錄項_非葉子節點存儲此信息 1 表示，其它是0)

表示當前記錄擁有的記錄組數 帶頭大哥的組數為實際組數，小弟為0

表示當前記錄在記錄堆的位置信息 (user records中heap一條條親密無間排列的結構,每條記錄在heap中的位置heap_no)

表示當前記錄的類型，0表示普通記錄，1表示B+樹非葉子節點(目錄項)記錄，2表示Infimum最小記錄，3表示Supermum最大記錄

表示下一條記錄的相對位置

備注：

記錄可以比大小，比的是主鍵

無論插入多少條記錄，最小是Infimum (5字節記錄頭+8字節固定單詞), 最大是Supremum

Next record 當前記錄到下一條記錄的真實距離（理解為偏移量/指針 正數代表在下一條記錄后面，負數代表前面， -111代表向前找111個字節）

無論對數據的增刪改，innodb始終維護一個單項鏈表(鏈表各個節點由主鍵從小到大順序鏈接)

頁面前面的記錄heap_no小，后面大，從2開始， 0-Infimum;1-Supremum最靠前

2 真實記錄數據

Row_id 6字節 ，行ID 唯一表示一條記錄 ?非剛需，無主鍵情況下生成（無顯示定義，可以選not null & UNIQUE的鍵）

Trx_id 6 字節 ? ??事物ID 剛需

Roll_pointer 7字節 回滾指針

溢出列

某列超出數據頁范圍 需在其他頁面存儲，其它頁面即為溢出列（COMPACT&REDUNDANT格式 會存儲真實記錄的 768字節，再拿20字節存儲其它位置的指針等信息）

溢出頁臨界點（Mysql中規定，一個也至少存兩行記錄 每行記錄真實數據的屬性信息27字節） 132+2（27+n）< 16384 , n <8099 情況下不會有溢出列

DYNAMIC格式不會單獨記錄真實數據的前768個字節，僅拿20字節存儲溢出頁/列的位置

三 Innodb數據頁結構

InnoDB存放不同數據頁設計不同類型的頁, 例如 index 頁 Change buffer頁，Inode頁，undo頁， 通用結構如下

3.1 Page Directory

Select * from xxx where id = xxx不會從infimum開始遍歷，innodb會設計一種 類似書的目錄結構，

將正常記錄分成幾組（包括infimum & supremum）

每組最后一條也是最大記錄是帶頭大哥，其余數據屬于這位大哥（n_owned=0）

帶頭大哥在頁面中的偏移量（實際位置到第0個字節距離）取出，放在整改頁的尾部（page directory） 這些偏移量成為槽 slot（每個slot2字節,相鄰分布,越小越接近File Trailer）

Infimum所在組只能有1條記錄，supremum所在組 1-8條， 剩下正常組 4-8條

3.2? PageHeader 記錄數據頁中的狀態信息 例如 Free space 偏移量，slot個數等

3.3 File header (文件頭部信息 記錄數據頁記錄的各種狀態)

當MySQL版本小于MySQL-4.0.14，該值代表該頁所在表空間ID ，之后該值代表頁的checksum值（一種新的checksum值）。

頁號 (單獨頁號類似身份證)

上一個頁號 ?雙向鏈表

下一個頁號 B+Tree特性決定了葉子節點必須是雙向列表

頁面最后被修改后修改時候的LSN（Log Sequence Number）

該值僅在系統表空間的第一頁中定義，代表文件至少被更新到了該LSN值

該值代表頁屬于哪個表空間

數據頁類型

類型名稱

十六進制

描述

FIL_PAGE_TYPE_ALLOCATED

0x0000

最新分配，還沒使用

FIL_PAGE_UNDO_LOG

0x0002

Undo 日志頁

FIL_PAGE_INODE

0x0003

存儲斷的信息

FIL_PAGE_IBUF_FREE_LIST

0x0004

Change Buffer空閑列表

FIL_PAGE_IBUF_BITMAP

0x0005

Change Buffer 的一些屬性

FIL_PAGE_TYPE_SYS

0x0006

存儲一些系統數據

FIL_PAGE_TYPE_TRX_SYS

0x0007

事務系統數據

FIL_PAGE_TYPE_FSP_HDR

0x0008

表空間頭部信息

FIL_PAGE_TYPE_XDES

0x0009

擴存儲區的一些屬性

FIL_PAGE_TYPE_BLOB

0x000A

溢出頁

FIL_PAGE_INDEX

0x45BF

索引頁，也就是數據頁

3.4 File Trailer (文件尾部) 為了檢測頁是否已經完整地寫入磁盤(如可能發生的寫入過程中磁盤損壞、機器關機等)

8個字節組成 ?分成2部分

前四個字節 代表也的校驗和 通File Header中的校驗和對應

后四個字節 代表頁面被最后修改時 對應的LSN的后四個字節 同FILE_PAGE_LSN后四個字節相同

四 Innodb存儲引擎索引_B+樹索引

表在插入過程中，分配的數據頁不一定是連續的，由于主鍵索引從小到大排序，所以會有頁的分裂產生，為了快速查找，制作目錄（非葉子節點）

頁的用戶記錄中最小的主鍵值 作為key

頁號 用page_no 表示

B+ 樹的根節點自創建日后不再移動

聚簇索引 主鍵的大小作為頁和記錄的排序規則, 葉子節點記錄包含表中所有列

二級索引（輔助索引） 索引列（字段）的大小作為頁和記錄排序規則, 葉子節點存儲的是索引列和主鍵

MyISAM 存儲引擎的數據和索引分開存儲, 索引均為二級索引，葉子節點存儲的是列+行號

4.1 聚簇索引 使用主鍵的大小作為頁和記錄的排序規則

頁(包括葉子節點和內節點) 內的記錄安裝主鍵大小排序 –> 單向鏈表

各存放用戶記錄的頁節點也根據用戶記錄的主鍵大小排序 –> 雙向鏈表

存放目錄項的頁 層級不同，同層級中頁也是根據目錄項的主鍵大小排序 –>雙向鏈表

B+樹的葉子節點存儲完整用戶記錄包括隱藏列

4.2 二級索引 單獨一顆B+數 葉子節點存儲列和主鍵ID以及頁號

如果聯合索引a1 a2 a3 會先按a1排序，a1相同a2排序，a2相同a3排序, 再對應主鍵(順序打亂,隨機IO)

創建索引

alter table t1 add index idx_k2(k2);

alter table t1 add index idx_k1_2(k1,k2);

alter table city add index idx_n(name(5));? # 前置索引

alter table city drop index idx_n

MySQL 數據結構

版權聲明：本文內容由網絡用戶投稿，版權歸原作者所有，本站不擁有其著作權，亦不承擔相應法律責任。如果您發現本站中有涉嫌抄襲或描述失實的內容，請聯系我們jiasou666@gmail.com 處理，核實后本網站將在24小時內刪除侵權內容。

版權聲明：本文內容由網絡用戶投稿，版權歸原作者所有，本站不擁有其著作權，亦不承擔相應法律責任。如果您發現本站中有涉嫌抄襲或描述失實的內容，請聯系我們jiasou666@gmail.com 處理，核實后本網站將在24小時內刪除侵權內容。