InnoDB 中 B+ 树索引的分裂

数据库中B+树索引的分裂并不总是从页的中间记录开始，这样可能会导致空间的浪费，例如下面的记录：

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

插入式根据自增顺序进行的，若这时插入10这条记录后需要进行页的分裂操作，那么根据B+树对半分裂的规则，会将记录5作为分裂点记录，分裂后得到下面两个页：

P1: 1, 2, 3, 4
P2: 5, 6, 7, 8, 9, 10

然而由于插入是顺序的，P1这个页中将不再会有记录被插入，从而导致空间的浪费，而P2又会再次分裂。那么如何优化？

InnoDB存储引擎的Page Header有以下几个部分用来保存插入的顺序信息：

• PAGE_LAST_INSERT：最后插入记录的位置。
• PAGE_DIRECTION：记录插入的方向。假如新插入的一条记录的主键值比上一条记录的主键值大，我们说这条记录的插入方向是右边，反之则是左边。用来表示最后一条记录插入方向的状态就是PAGE_DIRECTION。
• PAGE_N_DIRECTION：假设连续几次插入新记录的方向都是一致的，InnoDBhi把沿着同一个方向插入记录的条数记下来，这个条数就用PAGE_N_DIRECTION这个状态表示。当然，如果最后一条记录的插入方向改变了的话，这个状态的值会被清零重新统计。

通过这些信息，InnoDB存储引擎可以决定格式向左还是向右进行分裂，同时决定将分裂点记录为哪一个。若插入是随机的，则取页的中间记录作为分裂点的记录，这和之前介绍的相同。若往同一方向进行插入的记录条数为5，并且目前已经定位到的记录（InnoDB引擎插入时，首先需要进行定位，定位到的记录为待插入记录的前一条记录）之后还有3条记录，则分裂点的记录为定位到的记录后的第三条记录，否则分裂点记录就是待插入的记录。（这里的5和3是固定的，与具体例子无关）

来看一个向右分裂的例子，定位到的记录之后还有3条记录，则分裂点记录如下图所示：

以split record为分裂点记录最终向右分裂得到下图所示的情况：

对于下图的情况，分裂点就为插入记录本身，向右分裂后仅插入记录本身，这在自增插入时是普遍存在的一种情况：