Compact行记录

左手的ㄟ右手 2022-12-23 15:26 210阅读 0赞

InnoDB存储引擎和大多数数据库一样，记录是以行的形式存储的。这就意味着页中保存着表中一行行的数据。在InnoDB 1.0x版本之前，InnoDB存储引擎提供了Compact和Redundant两种格式来存放行记录数据。Redundant格式是为了兼容之前版本而保留的（mysql5.0版本之前InnoDB的行记录存储方式）。源码中使用PHYSICAL RECORD (NEW STYLE) 和PHYSICAL RECORD (OLD STYLE)来区分两种格式的。在mysql5.1版本中，默认设置为Compact行格式。可以通过命令SHOW TABLES STATUS LIKE ‘表名’ 来查看当前表使用的行格式，其中row\_format属性表示当前所使用的行记录结构类型。

Compact行记录的设计目标是高效地存储数据。简单来说，一个页存放的行数据越多，其性能就越高。Compact行记录的存储方式如下：

![在这里插入图片描述][2020112517190174.png_pic_center]

从图中可以看出：

1.  Compact行记录格式的首部是一个非NULL变长字段长度列表，并且其是按照列的顺序逆序放置的，其长度为：
    
     *  若列的长度小于255字节，用1字节表示；
     *  若列长度大于255个字节，用2字节表示。
    
    变长字段的长度最大不可以超过2字节，这是因为在mysql数据库中VARCHAR类型的最大长度限制为65535。
2.  NULL标志位，指示了该行数据中是否有NULL值，有则用1表示；
3.  记录头信息，固定占用5字节（40位），每位的含义如下：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1MzcxMzIz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]
4.  最后的部分就是实际存储每个列的数据。

注：

*  NULL不占该部分任何空间，即除了占有NULL标志位，实际存储不占有任何空间 
 *  每个数据行除了用户定义的列外。还有两个隐藏列，事务ID列和回滚指针列，分别为6字节和7字节大小
 *  InnoDB 表没有定义主键，每行还会增加一个6字节的rowid列

接下来会用一个具体的示例来分析Compact行记录的内部结构：

CREATE TABLE `mytest` (
    `t1` varchar(10) DEFAULT NULL,
    `t2` varchar(10) DEFAULT NULL,
    `t3` char(10) DEFAULT NULL,
    `t4` varchar(10) DEFAULT NULL
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1 ROW_FORMAT=COMPACT;

插入三条数据：

mysql> select * from mytest;
    +------+------+------+------+
    | t1 | t2 | t3 | t4 |
    +------+------+------+------+
    | a | bb | bb | ccc |
    | d | ee | ee | fff |
    | d | NULL | NULL | fff |
    +------+------+------+------+

打开表空间文件mytest.ibd，内容如下：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1MzcxMzIz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

该行记录从0000c078开始（第一行）

03 02 01 /*变长字段长度列表，逆序*/
    00 /*NULL标志位，第一行没有NULL值*/
    00 00 10 00 2C/*Record Header，固定5字节长度*/
    00 00 00 2B 68 00/*RowID InnoDB自动创建，6字节*/
    00 00 00 00 06 05/*TransactionID*/
    80 00 00 00 32 01 10/*Roll Pointer*/
    61/*列1数据 'a' */
    62 62/*列2数据 'bb' */
    62 62 20 20 20 20 20 20 20 20/*列3数据 'bb' */
    63 63 63/*列4数据 'ccc' */

首先变长字段是逆序的，因此变长字段长度列表为 03 02 01，而不是01 02 03。可以看到，固定长度CHAR字段在未能完全占用其长度空间时，会用0x20来进行填充。

Rocord Header的最后两个字节next\_recorder,0x2c代表下一个记录的偏移量，即当前记录的位置加上偏移量0x2c就是下一条记录的起始位置。所以InnoDB引擎在页内部是通过一种链表的结构来串联各个行记录的。

有NULL值得第三行：

03 01 /*变长字段长度列表，逆序*/
    06 /*NULL标志位，第一行没有NULL值*/
    00 00 20 ff 98/*Record Header，固定5字节长度*/
    00 00 00 2b 68 00/*RowID InnoDB自动创建，6字节*/
    00 00 00 00 06 07/*TransactionID*/
    80 00 00 00 32 01 10/*Roll Pointer*/
    64/*列1数据 'a' */
    66 66 66/*列4数据 'fff' */

第三行有NULL值，因此NULL表示为不再是00 而是06，转成二进制位00000110，为1的值代表第2列和第3列的数据为NULL。可以发现，第三行只存储了第1列和第4列非NULL的值。

与Redundant行记录格式相比：  
不管是CHAR类型还是VARCHAR类型，在Compact格式下NULL值都是不占用任何存储空间的。  
对于VARCHAR类型的NULL值，Redudant行记录格式同样不会占用任何存储空间，而CHAR类型的NULL值需要占用空间。

[2020112517190174.png_pic_center]: /images/20221120/48a28b816d7c41aeadbe773f1add1a94.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM1MzcxMzIz_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/3c1c0699804b43fd823f0c1b4d1b2c9b.png
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