InnoDB 逻辑存储结构

本文同时发表在https://github.com/zhangyachen/zhangyachen.github.io/issues/80

如果创建表时没有显示的定义主键，mysql会按如下方式创建主键：

• 首先判断表中是否有非空的唯一索引，如果有，则该列为主键。
• 如果不符合上述条件，存储引擎会自动创建一个6字节大小的指针。

当表中有多个非空的唯一索引，会选择建表时第一个定义的非空唯一索引。注意根据的是定义索引的顺序，不是创建列的顺序。

InnoDB逻辑存储结构

• 表空间 tablespace（ibd文件）
• 段 segment（一个索引2个段）
• Extent（1MB）
• Page（16KB）
• Row
• Field

表空间

所有数据都放在表空间中。如果开启了innodb_file_per_table选项，则InnoDB会为每张表开辟一个表空间。但是需要注意的是表空间存放的只是数据、索引和插入缓冲bitmap页，其他数据比如undo信息，插入缓冲索引页，系统事务信息，二次写缓冲还是会放在原来的共享表空间内。

如果rollback后，共享表空间不会自动收缩，但是会判断空间是否需要（比如undo空间），如果不需要的话，会将这些空间标记为可用空间，供下次undo使用。

段

表空间由各个段组成，比如数据段，索引段，回滚段等。

区

区由连续的页组成，在任何情况下区的大小都是1M。InnoDB存储引擎一次从磁盘申请大概4-5个区。在默认情况下，页的大小为16KB，即一个区中有大概64个连续的页。

页

InnoDB磁盘管理的最小单位。

• B树节点= 一个物理Page（16K）
• 数据按16KB切片为Page 并编号
• 编号可映射到物理文件偏移(16K * N）
• B+树叶子节点前后形成双向链表

• 增删改查之后
  • 有效Node组成双向链表
  • 中间存在空洞
  • 全表扫描时IO可能不连续

关于页的详细结构，参考：MySQL的InnoDB索引原理详解

行

数据是按行进行存放的。

行记录格式

InnoDB 1.0.x之前：

• Compact
• Redundant 为了兼容之前的版本

InnoDB 1.0.x之后

• Compressed
• Dynamic

查看行格式的方法，注意row_format字段。

mysql> show table status like 'z'\G;
*************************
           Name: z
         Engine: InnoDB
        Version: 10
     Row_format: Dynamic
           Rows: 2
 Avg_row_length: 8192
    Data_length: 16384
Max_data_length: 0
   Index_length: 0
      Data_free: 0
 Auto_increment: NULL
    Create_time: 2016-10-
    Update_time: 2016-10-
     Check_time: NULL
      Collation: latin1_s
       Checksum: NULL
 Create_options:
        Comment:
1 row in set (0.00 sec)

这里不详述各个行格式的格式了，有兴趣的可以看参考资料中的第4章。

行溢出

InnoDB存储引擎可以将数据存储到数据页之外。例如大对象列类型通常会被存放行溢出数据。

对于Compact和Redundant格式，存储形式如下：

先在数据页面保存前768字节的数据，之后保存偏移量，指向行溢出页，也就是Uncompressed BLOB Page。

对于Compressed和Dynamic行格式，采用完全的行溢出方式：

数据页只存放20字节的指针，实际数据存放在off page中。

参考资料：《MySQL技术内幕-InnoDB存储引擎》