第5章 【MySQL】InnoDB数据页结构

5.1 不同类型的页简介

页是InnoDB 管理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许多种不同类型的 页 ，比如存放表空间头部信息的页，存放 Insert Buffer信息的页，存放 INODE 信息的页，存放 undo 日志信息的页等等。

5.2 数据页结构的快速浏览

数据页代表的这块 16KB 大小的存储空间可以被划分为多个部分，不同部分有不同的功能，各个部分如图所示：

从图中可以看出，一个 InnoDB 数据页的存储空间大致被划分成了 7 个部分，有的部分占用的字节数是确定的，有的部分占用的字节数是不确定的。下边我们用表格的方式来大致描述一下这7个部分都存储一些什么内容：

5.3 记录在页中的存储

在页的7个组成部分中，我们自己存储的记录会按照我们指定的 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 这个部分，每当我们插入一条记录，都会从 Free Space 部分，也就是尚未使用的存储空间中申请一个记录大小的空间划分到 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，如果还有新的记录插入的话，就需要去申请新的页了，这个过程的图示如下：

5.3.1 记录头信息的秘密

先创建一个表：

这个新创建的 page_demo 表有3个列，其中 c1 和 c2 列是用来存储整数的， c3 列是用来存储字符串的。需要注意的是，我们把 c1 列指定为主键，所以在具体的行格式中InnoDB就没必要为我们去创建那个所谓的 row_id 隐藏列了。而且我们为这个表指定了 ascii 字符集以及 Compact 的行格式。所以这个表中记录的行格式示意图就是这样的：

下边我们试着向 page_demo 表中插入几条记录：

其中页的一些属性在下面部分：

delete_mask

这个属性标记着当前记录是否被删除，占用1个二进制位，值为 0 的时候代表记录并没有被删除，为 1 的时候代表记录被删除掉了。

min_rec_mask

B+树的每层非叶子节点中的最小记录都会添加该标记。

heap_no

这个属性表示当前记录在本 页 中的位置，从图中可以看出来，我们插入的4条记录在本 页 中的位置分别是： 2 、 3 、 4 、 5 。他们自动给每个页里边儿加了两个记录，由于这两个记录并不是我们自己插入的，所以有时候也称为 伪记录 或者 虚拟记录 。这两个伪记录一个代表 最小记录 ，一个代表 最大记录。

记录也可以比大小，对于一条完整的记录来说，比较记录的大小就是比较 主键 的大小。比方说我们插入的4行记录的主键值分别是： 1 、 2 、 3 、 4 ，这也就意味着这4条记录的大小从小到大依次递增。

但是不管我们向 页 中插入了多少自己的记录，设计 InnoDB 的大叔们都规定他们定义的两条伪记录分别为最小记录与最大记录。这两条记录的构造十分简单，都是由5字节大小的 记录头信息 和8字节大小的一个固定的部分组成的，如图所示

由于这两条记录不是我们自己定义的记录，所以它们并不存放在 页 的 User Records 部分，他们被单独放在一个称为 Infimum + Supremum 的部分。

不论我们怎么对页中的记录做增删改操作，InnoDB始终会维护一条记录的单链表，链表中的各个节点是按照主键值由小到大的顺序连接起来的。