12.Innodb数据页的结构01

1.前言

　　在innodb中页是存储空间的基本单位，一个页的大小一般是16kb。innodb为了不同的目的而设计了多种不同类型的页，比如存放表空间头部信息的页，存放change buffer信息的页，存放inode信息的页，存储undo日志信息的页等等，这里这要说说存放表中记录的那种类型的页，官方称这种存放记录的页为索引(index)页，有时候也会称之为数据页。

上图就是innodb数据页结构的示意图

2.页存储着记录

　　在上面7个部分中，我们自己的数据(记录)会按照指定的行格式存储到User Records部分。但是在一开始生成页的时候，其实并没有User Records部分，每当插入一条记录时，都会从Free Space部分(也就是尚未使用的存储空间)申请一个记录大小的空间，并将这个空间划分到User Records部分。当Free Space部分的空间全部被User records部分替代掉之后，也就意味着这个页使用完了，此时如果还有新的记录插入，就需要申请新的页了。

　　2.1 记录头信息

　　由于页中存储的都是记录，因为在了解页之前，我们先看看记录，而关于记录在上一节的行格式中已经提到了，一条记录主要是由记录额外信息和记录真实信息两部分组成，其中记录真实信息就是我们所看到的各个列下面的数据(这个就很简单了)，那么主要说说记录额外信息了，关于记录额外额外信息主要有1）变长字段字段长度列表 2)NULL值 3）记录头信息三部分组成，其中关于1和2这里就不说了，主要就看3中所谓的记录头信息。

　　看如下结构如下：

 

　　各个属性解释：

名称	大小	描述
预留位1	1	没有使用
预留位2	1	没有使用
delete_flag	1	标记该记录是否被删除
min_rec_flag	1	B+树中每层非叶子节点中的最小的目录项记录都会添加该标记
n_owned	4	一个页面中的记录会被分成若干组，每个组中的记录有一个" 带头大哥"，其余记录都是“小弟”。“带头大哥”记录的n_owned 值代表该组中所有的记录条数，"小弟"记录的n_owned都是0
heap_no	13	表示当前记录在页面堆中的相对位置
record_type	3	表示当前记录的类型，0表示普通记录，1表示B+树非叶子节点 的目录项记录，2表示infimum记录，3表示Supremum记录
next_record	16	表示下一条记录的相对位置

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

这里模拟一下几条记录，介绍一条记录按照如下格式进行记录的话：

这里有4条记录，按照上面的记录格式进行填写的

• delete_flag:这个属性用来标记当前记录是否被删除，占用1比特。值为0时表示记录没有被删除，值为1时表示记录已经被删除。对应这个属性来说，它只是进行对记录进行标记，因此当我们对一条记录delete操作时，其实只是对这条记录做了一个删除的标记，并没有真正的从磁盘上进行删除。这些被删除的记录之所以不从磁盘上删除，是因为移除了它们之后，还需要在磁盘上重新排列其他记录，这就会带来性能上的消耗，所以只打一个删除标记就能避免这个问题。另外所有被删除掉的记录会组成一个垃圾链表，记录在这个链表中占用的空间称为可重用空间，之后若有新的记录插入到表中，它们就可能覆盖掉被删除的这些记录占用的空间。　　
• heap_no:我们向表中插入的记录从本质上来说都是放到数据页的User Records部分，这些记录一条一条地亲密无间地排列着，innodb的设计者把记录一条一条亲密无间排列的结构称之为堆(heap).为了方便管理这个堆，它们把一条记录的在堆中的相对位置称之为heap_no.在页面前边的记录heap_no相对较小。在页面后面的记录heap_no相对较大，每新申请一条记录的存储空间时，该条记录比物理位置在它前面的那条记录的heap_no值大1.另外一点需要注意的是，堆中记录的heap_no值在分配之后就不发生改动了，即使之后删除了堆中的某条记录，这条被删除记录的heap_no值也仍然保持不变。
• recore_type:这个属性表示当前记录的类型，一共是4中类型的记录，其中0表示普通记录。1表示B+树非叶子节点的目录项记录，2表示infimum记录，3表示Supremum记录
• next_record:这个属性非常重要，它表示从当前记录的真实数据到下一条记录的真实数据的距离。如果该属性值为正数，说明当前记录的下一条记录在当前记录的后面，如果该属性值为负数，说明当前记录的下一条记录在当前记录的前面，比如，第1条记录的next_record值为32，意味着从第1条记录的真实数据的地址处向后找32字节便是下一条记录。在比如，第四条的next_record值为-111，意味着从第4条记录的真实数据的地址处向前找111字节便是下一条记录的真实数据，这个有点类似于链表，可以通过一条记录找到下一条记录。

　　这里使用箭头替代next_record的值，从上图可以看出，记录按照主键从小到大的顺序形成一个单向链表。Supremum记录的next_record值为0，也就是说Supremum记录之后就没有下一条记录了，这也意味着Supremum记录就是这个单向链表中的最后一个节点，如果从表中删除一条记录，这个由记录组成的单向链表也是会跟着变化。

所以无论怎么对页中的记录进行增删改查操作，innodb始终会维护记录的一个单向链表，链表中的各个节点是按照主键值由小到大的顺序链接起来的。

这里再看一个有意思的地方：主键值为2的记录被删除掉了，但是却没有回收存储空间(该记录的heap_no也未发生改变)，如果我们在把这条记录插入到表中，会发生什么呢？

这里可以看到，innodb并没有因为新的记录的插入而为它申请新的存储空间，而是直接复用了原理被删除记录的存储空间。

 

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来源： https://www.cnblogs.com/zmc60/p/15894015.html