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MySQL行格式的實(shí)現(xiàn)

更新時(shí)間：2024年11月13日 10:57:45 作者：HGW689

本文主要介紹了MySQL行格式的實(shí)現(xiàn),行格式包含了行格式包括compact、redundant、dynamic和compressed四種,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

首先我們知道在MySQL中頁是數(shù)據(jù)讀寫的最小單元，默認(rèn)是16KB。頁內(nèi)的記錄會(huì)組成一個(gè)單鏈表，每條記錄就是一行數(shù)據(jù)，行格式決定了一行數(shù)據(jù)是如何進(jìn)行物理存儲(chǔ)的，進(jìn)而影響查詢和DML操作的性能。

? 四種行格式

在InnoDB中，常見的行格式有以下4種：

compact（緊湊）除了保存字段值外，還會(huì)記錄頭信息和記錄變長(zhǎng)字段長(zhǎng)度列表，以及利用空值列表保存null值。適合處理大量包含可變長(zhǎng)度列的數(shù)據(jù)，如：varchar、varbinarg、blob和text。（對(duì)于可變長(zhǎng)序列，在真實(shí)數(shù)據(jù)處只會(huì)存儲(chǔ)該列的前768字節(jié)的數(shù)據(jù)，超出的數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在其他幾個(gè)頁中。然后在真實(shí)數(shù)據(jù)處用20個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)指向溢出頁的地址，從而可以找到剩余數(shù)據(jù)所在的頁。這也就是我們常說的“行溢出”）

在這里插入圖片描述

redundant（冗余）是MySQL5.0版本之前InnoDB的行記錄存儲(chǔ)方式，用的比較少。它會(huì)將該條記錄中所有列（包括隱藏列）的長(zhǎng)度信息都存儲(chǔ)到“字段長(zhǎng)度偏移列表”中。

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dynamic（動(dòng)態(tài)）是MySQL7.5版本引入，是compact格式的改進(jìn)版，其結(jié)構(gòu)與compact格式大致相同。它與compact格式的不同主要在于行溢出的處理，在真實(shí)數(shù)據(jù)處不再去額外記錄一部分?jǐn)?shù)據(jù)了，而是用20個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)指向溢出頁的地址，所有的數(shù)據(jù)全部在溢出頁中。這種設(shè)計(jì)減少了行中額外的開銷，提高了存儲(chǔ)效率和查詢性能。
compressed（壓縮）是MySQL5.1中InnoDB的新特性之一，它在dynamic的基礎(chǔ)上面進(jìn)行壓縮處理，特別是對(duì)溢出頁的壓縮處理。在查詢時(shí)，會(huì)自動(dòng)解壓數(shù)據(jù)并返回。但compressed格式其實(shí)也是用時(shí)間換空間，性能并不友好，不推薦在常見的業(yè)務(wù)中使用。

其中，MySQL 5.6 之前默認(rèn)使用 Compact，MySQL 5.7 默認(rèn)使用Dynamic，而redundant 是比較老的數(shù)據(jù)格式，compressed 不能應(yīng)用在系統(tǒng)數(shù)據(jù)，所以Compact和Dynamic應(yīng)用較廣泛；

? 如何指定行格式？

我們可以在創(chuàng)建表的時(shí)候指定行格式，或者在表創(chuàng)建之后通過 alter 命令更改表的行格式。

// 創(chuàng)建表指定行格式
CREATE TABLE 表名( 
  建表語句; 
) row_format = 行格式名稱;
// 修改表的行格式
alter table 表名 row_format = 行格式名稱;

? 詳細(xì)談?wù)刢ompact行格式

在這里插入圖片描述

如上圖，compact行格式分為四段，分別是：變長(zhǎng)字段長(zhǎng)度列表+NULL值列表+記錄頭信息+列值。

變長(zhǎng)字段長(zhǎng)度列表

char和varchar的區(qū)別就是定長(zhǎng)和變長(zhǎng)，對(duì)于變長(zhǎng)字段實(shí)際存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度是不固定的，所以在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的時(shí)候也要將數(shù)據(jù)占用的大小存儲(chǔ)起來。也就是，變長(zhǎng)列的實(shí)際占用字節(jié)數(shù)以逆序方式存儲(chǔ)在變長(zhǎng)字段長(zhǎng)度列表中。

為什么要逆序存放？

那是因?yàn)橛涗涱^信息指向下一個(gè)記錄的指針，指向的是下一條記錄的記錄頭和真實(shí)信息之間的位置，這樣使得位置靠前的記錄真實(shí)數(shù)據(jù) 和對(duì)應(yīng)的字段長(zhǎng)度信息可以同時(shí)在一個(gè) CPU緩存中，這樣就可以提高CPU緩存命中率

NULL值列表

表中的某些列可能會(huì)存儲(chǔ)NULL值，如果把這些NULL值都放在記錄的真實(shí)數(shù)據(jù)中會(huì)比較浪費(fèi)空間，所以compact行格式把這些值為NULL的列存儲(chǔ)到NULL值列表中。如果存在允許 null 值的列，則每個(gè)列對(duì)應(yīng)一個(gè)二進(jìn)制位（bit），值為1則代表NULL，0則非空，二進(jìn)制位按照列的順序逆序排序列。另外，NULL值列表必須用整個(gè)字節(jié)的位表示（1個(gè)字節(jié)8位），如果二進(jìn)制位個(gè)數(shù)不足整數(shù)個(gè)字節(jié)，則高位補(bǔ)0。

記錄頭信息

在這里插入圖片描述

預(yù)留位1【1bit】，沒有使用；
預(yù)留位2【1bit】，沒有使用；
delete_mask【1bit】，標(biāo)記該條記錄是否被刪除。我們執(zhí)行delete刪除記錄時(shí)，記錄并不會(huì)立刻被物理刪除，而是將這條記錄的delete_mask置為1；
min_rec_mask【1bit】，標(biāo)識(shí)該條記錄是否是某個(gè)非葉子節(jié)點(diǎn)頁內(nèi)的最小記錄，幫助 InnoDB 管理索引頁中的記錄順序和邊界；
n_owned【4bit】，記錄組內(nèi)記錄數(shù)。在頁內(nèi)為了快速二分查找，會(huì)分組，只有組內(nèi)最大記錄此字段有值，記錄組內(nèi)記錄數(shù)；
heap_on【13bit】，用于標(biāo)識(shí)記錄在頁內(nèi)的邏輯位置。頁內(nèi)的記錄會(huì)組成一個(gè)單鏈表，heap_on用于標(biāo)識(shí)記錄在鏈表中的位置。其中0和1，都是虛擬記錄，表示頁的最小和最大邊界，實(shí)際記錄位置從2開始遞增；
record_type【3bit】，表示當(dāng)前記錄的類型；
- 0 表示普通記錄
- 1 B+樹非葉子節(jié)點(diǎn)記錄
- 2 最小記錄
- 3 最大記錄
next_record【16bit】，表示下一條記錄的相對(duì)位置。

真實(shí)數(shù)據(jù)部分

記錄真實(shí)數(shù)據(jù)部分，但需要注意的是～除了我們定義的字段外，還有三個(gè)隱藏字段，分別是row_id、trx_id、roll_pointer。

row_id【6Byte】：如果表中沒有指定主鍵且沒有唯一約束列，InnoDB會(huì)為記錄添加row_id作為主鍵。如果表中有指定標(biāo)識(shí)或者有唯一約束列，那么不會(huì)有row_id隱藏列；
trx_id【6Byte】：該字段是必須有的。事務(wù)id，表示這個(gè)數(shù)據(jù)是由哪個(gè)事務(wù)生成的；
roll_pointer【7Byte】：該字段也是必須有的。回滾指針，指向一條undo日志記錄。

到此這篇關(guān)于MySQL行格式的實(shí)現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MySQL行格式內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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