眼见为实,看看MySQL中的隐藏列!

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
RDS MySQL Serverless 高可用系列,价值2615元额度,1个月
简介: 眼见为实,看看MySQL中的隐藏列!

在介绍mysql的多版本并发控制MVCC的过程中,我们提到过mysql中存在一些隐藏列,例如行标识事务ID回滚指针等,不知道大家是否和我一样好奇过,要怎样才能实际地看到这些隐藏列的值呢?

本文我们就来重点讨论一下诸多隐藏列中的行标识DB_ROW_ID,实际上,将行标识称为隐藏并不准确,因为它并不是一个真实存在的列,DB_ROW_ID实际上是一个非空唯一列的别名。在拨开它的神秘面纱之前,我们看一下官方文档的说明:

image.png

简单翻译一下,如果在表中存在主键或非空唯一索引,并且仅由一个整数类型的列构成,那么就可以使用SELECT语句直接查询_rowid,并且这个_rowid的值会引用该索引列的值。

着重看一下文档中提到的几个关键字,主键唯一索引非空单独一列数值类型,接下来我们就要从这些角度入手,探究一下神秘的隐藏字段_rowid

1、存在主键

先看设置了主键且是数值类型的情况,使用下面的语句建表:

CREATE TABLE `table1` (
  `id` bigint(20) NOT NULL PRIMARY KEY ,
  `name` varchar(32) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB;

插入三条测试数据后,执行下面的查询语句,在select查询语句中直接查询_rowid

select *,_rowid from table1

查看执行结果,_rowid可以被正常查询:

image.png

可以看到在设置了主键,并且主键字段是数值类型的情况下,_rowid直接引用了主键字段的值。对于这种可以被select语句查询到的的情况,可以将其称为显式rowid

回顾一下前面提到的文档中的几个关键字,再考虑其他情况。由于主键必定是非空字段,下面来看一下主键是非数值类型字段的情况,建表如下:

CREATE TABLE `table2` (
  `id` varchar(20) NOT NULL PRIMARY KEY ,
  `name` varchar(32) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB;

table2执行上面相同的查询,结果报错无法查询_rowid,也就证明了如果主键字段是非数值类型,那么将无法直接查询_rowid

image.png

2、无主键,存在唯一索引

上面对两种类型的主键进行了测试后,接下来我们看一下当表中没有主键、但存在唯一索引的情况。首先测试非空唯一索引加在数值类型字段的情况,建表如下:

CREATE TABLE `table3` (
  `id` bigint(20) NOT NULL UNIQUE KEY,
  `name` varchar(32)
) ENGINE=InnoDB;

查询可以正常执行,并且_rowid引用了唯一索引所在列的值:

image.png

唯一索引与主键不同的是,唯一索引所在的字段可以为NULL。在上面的table3中,在唯一索引所在的列上添加了NOT NULL非空约束,如果我们把这个非空约束删除掉,还能显式地查询到_rowid吗?下面再创建一个表,不同是在唯一索引所在的列上,不添加非空约束:

CREATE TABLE `table4` (
  `id` bigint(20) UNIQUE KEY,
  `name` varchar(32)
) ENGINE=InnoDB;

执行查询语句,在这种情况下,无法显式地查询到_rowid

image.png

和主键类似的,我们再对唯一索引被加在非数值类型的字段的情况进行测试。下面在建表时将唯一索引添加在字符类型的字段上,并添加非空约束:

CREATE TABLE `table5` (
  `id` bigint(20),
  `name` varchar(32) NOT NULL UNIQUE KEY
) ENGINE=InnoDB;

同样无法显示的查询到_rowid

image.png

针对上面三种情况的测试结果,可以得出结论,当没有主键、但存在唯一索引的情况下,只有该唯一索引被添加在数值类型的字段上,且该字段添加了非空约束时,才能够显式地查询到_rowid,并且_rowid引用了这个唯一索引字段的值。

3、存在联合主键或联合唯一索引

在上面的测试中,我们都是将主键或唯一索引作用在单独的一列上,那么如果使用了联合主键或联合唯一索引时,结果会如何呢?还是先看一下官方文档中的说明:

image.png

简单来说就是,如果主键存在、且仅由数值类型的一列构成,那么_rowid的值会引用主键。如果主键是由多列构成,那么_rowid将不可用。

根据这一描述,我们测试一下联合主键的情况,下面将两列数值类型字段作为联合主键建表:

CREATE TABLE `table6` (
  `id` bigint(20) NOT NULL,
  `no` bigint(20) NOT NULL,
  `name` varchar(32),
  PRIMARY KEY(`id`,`no`)
) ENGINE=InnoDB;

执行结果无法显示的查询到_rowid

image.png

同样,这一理论也可以作用于唯一索引,如果非空唯一索引不是由单独一列构成,那么也无法直接查询得到_rowid。这一测试过程省略,有兴趣的小伙伴可以自己动手试试。

4、存在多个唯一索引

在mysql中,每张表只能存在一个主键,但是可以存在多个唯一索引。那么如果同时存在多个符合规则的唯一索引,会引用哪个作为_rowid的值呢?老规矩,还是看官方文档的解答:

image.png

简单翻译一下,如果表中的第一个非空唯一索引仅由一个整数类型字段构成,那么_rowid会引用这个字段的值。否则,如果第一个非空唯一索引不满足这种情况,那么_rowid将不可用。

在下面的表中,创建两个都符合规则的唯一索引:

CREATE TABLE `table8_2` (
  `id` bigint(20) NOT NULL,
  `no` bigint(20) NOT NULL,
  `name` varchar(32),
  UNIQUE KEY(no),
  UNIQUE KEY(id)
) ENGINE=InnoDB;

看一下执行查询语句的结果:

image.png

可以看到_rowid的值与no这一列的值相同,证明了_rowid会严格地选取第一个创建的唯一索引作为它的引用。

那么,如果表中创建的第一个唯一索引不符合_rowid的引用规则,第二个唯一索引满足规则,这种情况下,_rowid可以被显示地查询吗?针对这种情况我们建表如下,表中的第一个索引是联合唯一索引,第二个索引才是单列的唯一索引情况,再来进行一下测试:

CREATE TABLE `table9` (
  `id` bigint(20) NOT NULL,
  `no` bigint(20) NOT NULL,
  `name` varchar(32),
  UNIQUE KEY `index1`(`id`,`no`),
  UNIQUE KEY `index2`(`id`)
) ENGINE=InnoDB;

进行查询,可以看到虽然存在一个单列的非空唯一索引,但是因为顺序选取的第一个不满足要求,因此仍然不能直接查询_rowid

image.png

如果将上面创建唯一索引的语句顺序调换,那么将可以正常显式的查询到_rowid

5、同时存在主键与唯一索引

从上面的例子中,可以看到唯一索引的定义顺序会决定将哪一个索引应用_rowid,那么当同时存在主键和唯一索引时,定义顺序会对其引用造成影响吗?

按照下面的语句创建两个表,只有创建主键和唯一索引的顺序不同:

CREATE TABLE `table11` (
  `id` bigint(20) NOT NULL,
  `no` bigint(20) NOT NULL,
  PRIMARY KEY(id),
  UNIQUE KEY(no)
) ENGINE=InnoDB;
CREATE TABLE `table12` (
  `id` bigint(20) NOT NULL,
  `no` bigint(20) NOT NULL,
  UNIQUE KEY(id),
  PRIMARY KEY(no)
) ENGINE=InnoDB;

查看运行结果:

image.png

可以得出结论,当同时存在符合条件的主键和唯一索引时,无论创建顺序如何,_rowid都会优先引用主键字段的值。

6、无符合条件的主键与唯一索引

上面,我们把能够直接通过select语句查询到的称为显式的_rowid,在其他情况下虽然_rowid不能被显式查询,但是它也是一直存在的,这种情况我们可以将其称为隐式的_rowid

实际上,innoDB在没有默认主键的情况下会生成一个6字节长度的无符号数作为自动增长的_rowid,因此最大为2^48-1,到达最大值后会从0开始计算。下面,我们创建一个没有主键与唯一索引的表,在这张表的基础上,探究一下隐式的_rowid

CREATE TABLE `table10` (
  `id` bigint(20),
  `name` varchar(32)
) ENGINE=InnoDB;

首先,我们需要先查找到mysql的进程pid

ps -ef | grep mysqld

可以看到,mysql的进程pid是2068:  

image.png

在开始动手前,还需要做一点铺垫, 在innoDB中其实维护了一个全局变量dictsys.row_id,没有定义主键的表都会共享使用这个row_id,在插入数据时会把这个全局row_id当作自己的主键,然后再将这个全局变量加 1。

接下来我们需要用到gdb调试的相关技术,gdb是一个在Linux下的调试工具,可以用来调试可执行文件。在服务器上,先通过yum install gdb安装,安装完成后,通过下面的gdb命令 把 row_id 修改为 1:

gdb -p 2068 -ex 'p dict_sys->row_id=1' -batch

命令执行结果:

image.png

在空表中插入3行数据:

INSERT INTO table10 VALUES (100000001, 'Hydra');
INSERT INTO table10 VALUES (100000002, 'Trunks');
INSERT INTO table10 VALUES (100000003, 'Susan');

查看表中的数据,此时对应的_rowid理论上是1~3:

image.png

然后通过gdb命令把row_id改为最大值2^48,此时已超过dictsys.row_id最大值:

gdb -p 2068 -ex 'p dict_sys->row_id=281474976710656' -batch

命令执行结果:

image.png

再向表中插入三条数据:

INSERT INTO table10 VALUES (100000004, 'King');
INSERT INTO table10 VALUES (100000005, 'Queen');
INSERT INTO table10 VALUES (100000006, 'Jack');

查看表中的全部数据,可以看到第一次插入的三条数据中,有两条数据被覆盖了:

image.png

为什么会出现数据覆盖的情况呢,我们对这一结果进行分析。首先,在第一次插入数据前_rowid为1,插入的三条数据对应的_rowid为1、2、3。如下图所示:

image.png

当手动设置_rowid超过最大值后,下一次插入数据时,插入的_rowid重新从0开始,因此第二次插入的三条数据的_rowid应该为0、1、2。这时准备被插入的数据如下所示:

image.png

当出现相同_rowid的情况下,新插入的数据会根据_rowid覆盖掉原有的数据,过程如图所示:

image.png

所以当表中的主键或唯一索引不满足我们前面提到的要求时,innoDB使用的隐式的_rowid是存在一定风险的,虽然说2^48这个值很大,但还是有可能被用尽的,当_rowid用尽后,之前的记录就会被覆盖。从这一角度也可以提醒大家,在建表时一定要创建主键,否则就有可能发生数据的覆盖。

image.png


相关实践学习
如何在云端创建MySQL数据库
开始实验后,系统会自动创建一台自建MySQL的 源数据库 ECS 实例和一台 目标数据库 RDS。
全面了解阿里云能为你做什么
阿里云在全球各地部署高效节能的绿色数据中心,利用清洁计算为万物互联的新世界提供源源不断的能源动力,目前开服的区域包括中国(华北、华东、华南、香港)、新加坡、美国(美东、美西)、欧洲、中东、澳大利亚、日本。目前阿里云的产品涵盖弹性计算、数据库、存储与CDN、分析与搜索、云通信、网络、管理与监控、应用服务、互联网中间件、移动服务、视频服务等。通过本课程,来了解阿里云能够为你的业务带来哪些帮助     相关的阿里云产品:云服务器ECS 云服务器 ECS(Elastic Compute Service)是一种弹性可伸缩的计算服务,助您降低 IT 成本,提升运维效率,使您更专注于核心业务创新。产品详情: https://www.aliyun.com/product/ecs
相关文章
|
6月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
mysql使用default给列设置默认值的问题
mysql使用default给列设置默认值的问题
128 0
|
6月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
6:列属性完整性-MySQL
6:列属性完整性-MySQL
148 0
|
5月前
|
DataWorks 关系型数据库 MySQL
DataWorks产品使用合集之用脚本的方式同步数据到MySQL,怎么指定列作为目标表为唯一行
DataWorks作为一站式的数据开发与治理平台,提供了从数据采集、清洗、开发、调度、服务化、质量监控到安全管理的全套解决方案,帮助企业构建高效、规范、安全的大数据处理体系。以下是对DataWorks产品使用合集的概述,涵盖数据处理的各个环节。
|
6月前
|
关系型数据库 MySQL
Mysql语句_查询数据百分比、人员年龄、数据排序、添加查询时的列属性、合并查询结果
Mysql语句_查询数据百分比、人员年龄、数据排序、添加查询时的列属性、合并查询结果
41 0
|
4月前
|
关系型数据库 MySQL 数据库
实时计算 Flink版产品使用问题之如何排除某个列进行同步MySQL数据
实时计算Flink版作为一种强大的流处理和批处理统一的计算框架,广泛应用于各种需要实时数据处理和分析的场景。实时计算Flink版通常结合SQL接口、DataStream API、以及与上下游数据源和存储系统的丰富连接器,提供了一套全面的解决方案,以应对各种实时计算需求。其低延迟、高吞吐、容错性强的特点,使其成为众多企业和组织实时数据处理首选的技术平台。以下是实时计算Flink版的一些典型使用合集。
|
4月前
|
数据库 索引 关系型数据库
MySQL设计规约问题之为什么在插入数据时,必须显示指定插入的列属性
MySQL设计规约问题之为什么在插入数据时,必须显示指定插入的列属性
|
11月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL中的列类型之字符串类型总结
MySQL中的列类型之字符串类型总结
291 1
|
5月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
深入探索MySQL的虚拟列:发展、原理与应用
深入探索MySQL的虚拟列:发展、原理与应用
|
6月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
如何修改MySQL列允许Null?
如何修改MySQL列允许Null?
201 1
如何修改MySQL列允许Null?
|
6月前
|
关系型数据库 MySQL 数据库
如何检查 MySQL 中的列是否为空或 Null?
如何检查 MySQL 中的列是否为空或 Null?
148 1
如何检查 MySQL 中的列是否为空或 Null?