AI 助理
备案控制台
开发者社区 数据库 文章 正文

浅析InnoDB Record Header及page overflow（2）

2022-09-07 150
版权
版权声明：
本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献，版权归原作者所有，阿里云开发者社区不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《 阿里云开发者社区用户服务协议》和 《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，填写 侵权投诉表单进行举报，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。
简介： 浅析InnoDB Record Header及page overflow

3、案例测试验证过程

我们以场景18为例做测试。测试表结构见下（横屏观看，下同）


[root@yejr.me]> CREATE TABLE `t1` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `c1` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `c2` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `c3` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `c4` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `c5` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `c6` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `c7` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `c8` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `c9` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `c10` varchar(10) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 ROW_FORMAT=DYNAMIC;


插入两条数据

[root@yejr.me]>insert into t1 values(1,'a','a','a','a','a','a','a','a','a','a');

[root@yejr.me]>insert into t1 values(2,'b','b','b','b','b','b','b','b','b','b');


用innblock工具查看数据结构：

[root@yejr.me]# innblock innodb/t2_varchar.ibd 3 16
...
-----Total used rows:4 used rows list(phy):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 3,delflag:N minflag:0 rectype:3
(3) normal record offset:137 heapno:2 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:181 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0


可以看到一条物理记录的长度是 181-137=44字节，分别由以下几部分组成：

  • record header：17字节
    • 其中基础RH=5
    • 共10个varchar列均允许为NULL因此需要额外10bit折算成2字节
    • 另外每个varchar列最大定义存储长度10*4=40，没超过256字节，每个varchar列需要额外1个字节，共10字节
    • 那么5+2+10=17字节
  • db_trx_id: 6字节
  • db_roll_ptr: 7字节
  • id列: 4字节
  • c1 ~ c10列：10字节

我们再用innodb_ruby工具验证一下：


[root@yejr.me]# innodb_space -s ibdata1 -T innodb/t1 -p 3 page-dump
...
records:
{:format=>:compact,
 :offset=>137,
 :header=>
  {:next=>181,
   :type=>:conventional,
   :heap_number=>2,
   :n_owned=>0,
   :min_rec=>false,
   :deleted=>false,
   :nulls=>[],
   :lengths=>
    {"c1"=>1,
     "c2"=>1,
     "c3"=>1,
     "c4"=>1,
     "c5"=>1,
     "c6"=>1,
     "c7"=>1,
     "c8"=>1,
     "c9"=>1,
     "c10"=>1},
   :externs=>[],
   :length=>17}, #所有record header总大小是17字节
 :next=>181,
 :type=>:clustered,
 :key=>[{:name=>"id", :type=>"INT UNSIGNED", :value=>1}],
 :row=>
  [{:name=>"c1", :type=>"VARCHAR(40)", :value=>"a"},
   {:name=>"c2", :type=>"VARCHAR(40)", :value=>"a"},
   {:name=>"c3", :type=>"VARCHAR(40)", :value=>"a"},
   {:name=>"c4", :type=>"VARCHAR(40)", :value=>"a"},
   {:name=>"c5", :type=>"VARCHAR(40)", :value=>"a"},
   {:name=>"c6", :type=>"VARCHAR(40)", :value=>"a"},
   {:name=>"c7", :type=>"VARCHAR(40)", :value=>"a"},
   {:name=>"c8", :type=>"VARCHAR(40)", :value=>"a"},
   {:name=>"c9", :type=>"VARCHAR(40)", :value=>"a"},
   {:name=>"c10", :type=>"VARCHAR(40)", :value=>"a"}],
 :sys=>
  [{:name=>"DB_TRX_ID", :type=>"TRX_ID", :value=>10518},
   {:name=>"DB_ROLL_PTR",
    :type=>"ROLL_PTR",
    :value=>
     {:is_insert=>true,
      :rseg_id=>100,
      :undo_log=>{:page=>491, :offset=>272}}}],
 :length=>27, #row data总大小是27字节，加上RH的17字节，总共是44字节，和推测结果一致
 :transaction_id=>10518,
 :roll_pointer=>
  {:is_insert=>true, :rseg_id=>100, :undo_log=>{:page=>491, :offset=>272}}}
...



4、什么时候发生page overflow

我们大概知道，一条记录由于有较多的变长列（varchar/text/blob类型），当长度约为page size的一半时，就会发生overflow，会把最长的那个列存储在独立的page中，聚集索引中用20字节的指针指向那个page（dynamic row format时是这么做的，不同row format处理方式也不同）。文档中是这么说的

Variable-length columns are an exception to the rule that column values are stored in B-tree index nodes. Variable-length columns that are too long to fit on a B-tree page are stored on separately allocated disk pages called overflow pages. Such columns are referred to as off-page columns. The values of off-page columns are stored in singly-linked lists of overflow pages, with each such column having its own list of one or more overflow pages. Depending on column length, all or a prefix of variable-length column values are stored in the B-tree to avoid wasting storage and having to read a separate page.

When a table is created with ROW_FORMAT=DYNAMIC, InnoDB can store long variable-length column values (for VARCHAR, VARBINARY, and BLOB and TEXT types) fully off-page, with the clustered index record containing only a 20-byte pointer to the overflow page. Fixed-length fields greater than or equal to 768 bytes are encoded as variable-length fields. For example, a CHAR(255) column can exceed 768 bytes if the maximum byte length of the character set is greater than 3, as it is with utf8mb4.


Whether columns are stored off-page depends on the page size and the total size of the row. When a row is too long, the longest columns are chosen for off-page storage until the clustered index record fits on the B-tree page. TEXT and BLOB columns that are less than or equal to 40 bytes are stored in line.

我们来测试下，一条记录长度到底是多少时，会发生overflow。测试表结构

[root@yejr.me]> CREATE TABLE `t1` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `c1` text NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;



我们先进行反推，计算每条记录最长能存储多少字节：

  • 默认的page size是16KB，也就是16384字节
  • FIL Header消耗38字节
  • Index Header消耗36字节
  • File Segment Header消耗20字节
  • Infimum & Supremum 两条虚拟记录共消耗26字节
  • FIL Trailer消耗8字节
  • 由于此时page中最多只有两条物理记录，所以Page Directory消耗4字节
  • 每条记录还需要额外消耗DB_TRX_ID(6B)、DB_ROLL_PTR(7B)共13字节
  • 上述测试表的record header需要消耗7字节
  • 最后可算得每条记录中，text列最多不可超过(16384-38-36-20-26-8-4)/2-13-7-4=8102字节
  • 经过实测，text列最多可存储8101字节，一旦超过该值，就会发生overflow
  • 如果不预设表中各个列数据类型的话，当一条记录超过8125字节（含可变长度的record header，以及DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR的13字节在内）时，就会发生overflow

插入两条测试数据

[root@yejr.me]> insert into t1 select 1,repeat('a',8102);
[root@yejr.me]> insert into t1 select 2,repeat('a',8101);

用innblock工具解析

[root@yejr.me]# innblock innodb/t1.ibd 3 16
...
-----Total used rows:4 used rows list(phy):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 3,delflag:N minflag:0 rectype:3
(3) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:171 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
...


注意到第一条记录的长度是 171-127=44字节，可见的确是做overflow处理了。再用innodb_ruby工具解析整个page


[root@yejr.me]# innodb_space -s ibdata1 -T innodb/t1 -p 3 page-dump
...
records:
{:format=>:compact,
 :offset=>127,
 :header=>
  {:next=>171,
...
 :key=>[{:name=>"id", :type=>"INT", :value=>1}],
 :row=>
  [{:name=>"c1",
    :type=>"BLOB",
    :value=>"",
    :extern=>{:space_id=>214, :page_number=>4, :offset=>38, :length=>8102}}],
...

{:format=>:compact,
 :offset=>171,
 :header=>
  {:next=>112,
   :type=>:conventional,
...
 :key=>[{:name=>"id", :type=>"INT", :value=>2}],
 :row=>
  [{:name=>"c1",
    :type=>"BLOB",
    :value=>
     "aaaaaaa...a"}],
 :sys=>
  [{:name=>"DB_TRX_ID", :type=>"TRX_ID", :value=>10619},
   {:name=>"DB_ROLL_PTR",
    :type=>"ROLL_PTR",
    :value=>
     {:is_insert=>true, :rseg_id=>36, :undo_log=>{:page=>466, :offset=>272}}}],
 :length=>8118,
 :transaction_id=>10619,
 :roll_pointer=>
  {:is_insert=>true, :rseg_id=>36, :undo_log=>{:page=>466, :offset=>272}}}
...

从page dump的结果能看到，第一条记录溢出存储在另一个page（pageno=4），溢出的字节数是8102，也就是全部放在独立的page里存储了，聚集索引中只保留了20字节的指针。

我们继续测试当表里有两个text列的情况

[root@yejr.me]> CREATE TABLE `t1` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `c1` text NOT NULL,
  `c2` text NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

[root@yejr.me]> insert into t1 select 1,repeat('a',100),repeat('a',8001);
[root@yejr.me]> insert into t1 select 2,repeat('a',100),repeat('a',8000);



用innblock工具解析


[root@yejr.me]# innblock innodb/t1.ibd 3 16
...
-----Total used rows:4 used rows list(phy):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 3,delflag:N minflag:0 rectype:3
(3) normal record offset:128 heapno:2 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:273 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
...


注意到第一条记录的长度是 273-128=145字节，可见的确是做overflow处理了。再用innodb_ruby工具解析整个page

[root@yejr.me]# innodb_space -s ibdata1 -T innodb/t1 -p 3 page-dump
...
{:format=>:compact,
 :offset=>128,
 :header=>
  {:next=>273,
...
:key=>[{:name=>"id", :type=>"INT", :value=>1}],
 :row=>
  [{:name=>"c1",
    :type=>"BLOB",
    :value=>
     "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"},
   {:name=>"c2",
    :type=>"BLOB",
    :value=>"",
    :extern=>{:space_id=>215, :page_number=>4, :offset=>38, :length=>8001}}],
...
{:format=>:compact,
 :offset=>273,
 :header=>
  {:next=>112,
...
 :key=>[{:name=>"id", :type=>"INT", :value=>2}],
 :row=>
  [{:name=>"c1",
    :type=>"BLOB",
    :value=>
     "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"},
   {:name=>"c2",
    :type=>"BLOB",
    :value=>
     "a..."}],
 :sys=>
  [{:name=>"DB_TRX_ID", :type=>"TRX_ID", :value=>10686},
   {:name=>"DB_ROLL_PTR",
    :type=>"ROLL_PTR",
    :value=>
     {:is_insert=>true, :rseg_id=>78, :undo_log=>{:page=>478, :offset=>272}}}],
 :length=>8117,
 :transaction_id=>10686,
 :roll_pointer=>
  {:is_insert=>true, :rseg_id=>78, :undo_log=>{:page=>478, :offset=>272}}}


从page dump的结果能看到，第一条记录溢出存储在另一个page（pageno=4），溢出的字节数是8001，也是全部放在独立的page里存储了，聚集索引中只保留了20字节的指针。

好吧，测试案例就介绍到这里，更多的场景请自行测试。

P.S，如果想偷懒不自己测试，也可以看看我的 InnoDB Record Header消耗测试过程实录（文末提供链接）。

P.P.S，我不是源码级MySQL内核开发者，水平有限，文中难免有误之处，还请多指教。

Enjoy MySQL :)

            </div>
文章标签：
云解析DNS
关系型数据库
NoSQL
索引
MySQL
存储
开发者
xaubllxwtvaqiu
目录
相关文章
Want595
|
分布式计算 Hadoop 大数据
【大数据开发技术】实验05-HDFS目录与文件的创建删除与查询操作
【大数据开发技术】实验05-HDFS目录与文件的创建删除与查询操作
Want595
393 0
站大爷
|
3月前
|
监控 Linux 数据安全/隐私保护
Python实现Word转PDF全攻略：从入门到实战
在数字化办公中，Python实现Word转PDF自动化，可大幅提升处理效率，解决格式兼容问题。本文详解五种主流方案，包括跨平台的docx2pdf、Windows原生的pywin32、服务器部署首选的LibreOffice命令行、企业级的Aspose.Words，以及轻量级的python-docx+pdfkit组合。每种方案均提供核心代码与适用场景，并涵盖中文字体处理、表格优化、批量进度监控等实用技巧，助力高效办公自动化。
站大爷
803 0
游客3hfhlzz2jv2aa
|
11月前
|
人工智能 Cloud Native 大数据
跳出营销噱头，深度探索国内培训格局
企业培训从最初的技能补缺，到如今的战略性人才发展布局，它正在从“成本中心”转向“价值创造中心”。一些央企、国企、上市公司更是将培训作为战略推动器，以培养具备全球化视野、数字化思维和创新精神的人才队伍。好的企业培训公司，就像一台高性能引擎，不仅帮助组织提速增效，更能在关键节点实现人才梯队的“基因升级”。
游客3hfhlzz2jv2aa
189 8
jianz123
|
存储 安全 数据安全/隐私保护
备份SaaS数据的5个原因
【10月更文挑战第28天】SaaS虽被认为是几乎全能的解决方案，但企业仍需对业务和利润保持警惕。备份SaaS数据至关重要，原因包括：恢复过程可能缓慢；服务条款可能变化；云端数据并非永恒；人为错误难以避免；以及防止信息失控。因此，企业应确保有独立备份以应对各种风险。
jianz123
247 0
技术内容小助手
|
11月前
|
人工智能 数据可视化 API
FastGPT 基于Higress 聚合 LLM 网关的最佳实践
本文介绍了Fast GPT的产品形态和设计理念，重点讨论了大模型的幻觉问题及其对应用落地的影响。Fast GPT通过结合工作流的强逻辑性和AI的理解能力，提升系统的稳定性和可靠性。文章还详细描述了Fast GPT的工作流节点、知识库管理及AI网关的功能，并展示了几个实际应用场景，如私人助手、图文生成和文档处理等。最后，探讨了如何通过引入云函数和Copilot简化代码编写，实现无代码编排的工作流解决方案，提升用户体验。
技术内容小助手
563 6
846903522
|
JSON 小程序 前端开发
微信小程序-人脸核身解决方案
微信小程序-人脸核身解决方案
846903522
1400 0
游客g3kj37zphwb2s
|
人工智能
初涉歌词创作：写歌词的技巧和方法你知道多少，妙笔生词智能写歌词软件
对于初涉歌词创作的人来说，掌握关键技巧和使用“妙笔生词智能写歌词软件”能大大提升创作效率。该软件提供AI智能写词、押韵优化、歌词续写等功能，帮助捕捉灵感，明确主题，优化结构，使语言表达更加简洁生动，助你创作出感人至深的作品。
游客g3kj37zphwb2s
877 1
张家锋
|
存储 运维 物联网
长安汽车×云器Lakehouse一体化数据平台，成本降低50%，建立智能互联时代的领先优势
长安汽车智能化研究院致力于汽车智能化技术研究，通过构建基于云器科技Lakehouse一体化数据平台，解决了高并发、大规模车联网数据处理难题，实现了数据实时写入、高效分析和成本优化，助力汽车智能驾驶、网联和交通全面发展。
张家锋
407 0
长安汽车×云器Lakehouse一体化数据平台，成本降低50%，建立智能互联时代的领先优势
wljslmz
|
运维 监控 Devops
DevOps 与敏捷方法：软件开发的不同路径
【8月更文挑战第27天】
wljslmz
214 5
点量云渲染-木子
|
Web App开发 编解码 前端开发
更专业省心的来了，你没必要研究UE4和Unity官方推流了！
需求催生了一种新的“云渲染”方案，将庞大负载的“渲染”放到云端强大算力的服务器去执行，前端仅仅是展示和交互。 本文小编介绍了目前主流的3种方案，如果你感兴趣的话一起看看吧~
点量云渲染-木子
476 0
更专业省心的来了，你没必要研究UE4和Unity官方推流了！

热门文章

最新文章

  • 1
    中文大模型体验测评系列（一）
  • 2
    七招教你处理非平衡数据——避免得到一个“假”模型
  • 3
    python web service开发
  • 4
    《Cadence 16.6电路设计与仿真从入门到精通》——1.4 Cadence SPB 16.6的启动　
  • 5
    百度网盘搜索引擎
  • 6
    想在Daydream View上看成人内容，GameLink为你准备好一切
  • 7
    真正实现性能可预期的ECS实例（突发性能实例t5）
  • 8
    一文讲透 RocketMQ 消费者是如何负载均衡的
  • 9
    Silverlight版本的LoadMask
  • 10
    jQuery 常用技巧
  • 1
    springboot自动装配的基本原理
    51
  • 2
    星野“崽崽”大规模下架整改：AI陪伴行业的警示与拐点
    158
  • 3
    Python 3.14 实用技巧：10个让代码更清晰的小改进
    48
  • 4
    如何驯服AI编程
    42
  • 5
    Kali Linux 加入 Windows 域：完整的域渗透测试环境搭建指南
    49
  • 6
    使用 Ansible 自动化部署 Snort3 入侵检测系统：从零到生产环境（RedHat）
    64
  • 7
    我是谁？我从哪来？我要到哪去？——聊聊数据血缘分析的“前世今生”
    59
  • 8
    兄弟别手工点云服务器了：聊聊 IaC 的人间真实与落地指南
    46
  • 9
    别再给我推明星八卦了！——大数据视角下，个性化新闻推荐的“人间真实”优化指南
    41
  • 10
    Vue 3 emit 参数数量不匹配问题深度解析与最佳实践
    38

    • 相关电子书

    更多
  • 低代码开发师（初级）实战教程
  • 冬季实战营第三期：MySQL数据库进阶实战
  • 阿里巴巴DevOps 最佳实践手册
    • 下一篇
    阿里云对象存储OSS收费标准：500G存储118元1年、