深入解析SQL Server行迁移记录-阿里云开发者社区

开发者社区> 余二五> 正文

深入解析SQL Server行迁移记录

简介:
+关注继续查看

SQL Server数据库文件的结构定义中,所有数据均以8192字节作为页大小进行记录存储,当某条数据记录总长未超过8060字节时,变长和定长列存储在同一页/记录中的记录称为行内数据记录。这是最常见,因为一般的记录长度很少会超过8060字节,这种记录的结构相对简单,格式也相对固定。

行内记录会包含一些常见数据类型的列,如intchar(n)varchar(n)datetime2realmoney等。这些类型的数据有变长的也有定长的,所以在更新变长列的数据时,会使记录长度增大,如果增加到超出空闲空间容量时,这样即使此记录小于8060字节,也会造成此记录在这一页中存放不下。这种情况下一条记录就会变化为两条特殊格式的行内记录:forwarded记录和forwarding记录,这两条记录都是小于8060字节的行内记录。这种动作就称为行迁移,这类记录就称为行迁移记录。

 

1.      一般行内记录

一般的行内记录存储格式就是上一节中讲的一般记录格式。记录头部的标志一般是0x30,0x10。

这种记录中的列信息起始偏移是和页头中的pminlen值相同的。记录结构都是标准的一般结构,如下图:

 wKioL1SB0wOzS31oAABafHl7IY8212.jpg



这类记录中的列信息没有异常的偏移数据,也没有异常的列数据.Dbcc page 中称为PRIMARY_RECORD,这种叫法会更准确,不过随便啦,习惯成自然。

 

2.      行迁移记录

行迁移记包含forwarding_stub forwarded 两种类型。这两类记录是因为数据页不能容纳更新后的记录而产生的,不是因为记录长度超过8060B引起的,所以这两类记录依然是行内记录,与行溢出记录是不同的。

这两种记录总是成对出现的,当出现forwarding_stub时,在别的页面中一定有与之对应的一条forwarded记录。

forwarding记录也叫forwarding_stub记录,记录头标志为0x04,它是一条完整的数据记录。虽然结构看起来特殊,但还是符合一般记录的结构,记录中主要内容就是在行中用8字节保存了指向移出后的记录的位置指针。

    forwarded 记录,有时直接叫做迁移记录。记录头部标志为0x32. 它也是一条完整记录,格式跟一般记录略有差异,大体结构还是相同的。这里是存储了溢出前的那条记录的真实数据。

    这两种记录的具体存储结构比较简单和直观,其逻辑结构会在下面的实例列举中结合具体数据记录来分析说明。

 

下面通过实例来讲解一下这两种记录的存储格式:

1.      创建测试环境:

droptablet1

createtablet1(aint,bvarchar(4000),cvarchar(4000))

insertintot1values(1,REPLICATE('b',2000),REPLICATE('c',2000))

insertintot1values(2,REPLICATE('e',2000),REPLICATE('f',2000))

select*fromt1

wKioL1SB01OjCNHcAACAVla0Y0Y195.jpg

 

dbccind(tt,t1,-1)

wKiom1SB0teyPWtBAACUVPDUUHg237.jpg

 

可看出这两条数据记录是存放在一个页面(第78页)里的,可通过dbccpage(tt,1,78,3 winhex来查看这一页面的内容。

 

dbcctraceon(3604)

dbccpage(tt,1,78,3)

结果集中,关注以下信息:

m_slotCnt = 2          m_freeCnt = 58         m_freeData = 8130   

 

Slot 0 Offset 0x60 Length4017

Record Type =PRIMARY_RECORD         Record Attributes=  NULL_BITMAP VARIABLE_COLUMNS

Record Size = 4017

 

Slot 1 Offset 0x1011Length 4017

Record Type =PRIMARY_RECORD         Record Attributes=  NULL_BITMAP VARIABLE_COLUMNS

Record Size = 4017

    明显看出在78页面中有两条PRIMARY_RECORD记录,长度都是4017字节。

    winhex中打开此数据库文件tt.mdf,跳转到78页面,可以直观地看到数据记录为2条,在数据区可以直接看到记录中的数据。通过页尾的行偏移,可以分别定位到这两条记录。Winhex中此页面数据如下图所示:

 

wKioL1SB04HSfv8PAAIqOfxb45o140.jpg

通过这两种方式都可以看到这两条记录都是存储在此页面的PRIMARY_RECORD记录,总共占用8034字节,没有超过8060

 

2.      更新数据记录,产生迁移记录

updatet1setb=REPLICATE('b',3000)wherea=1;

注意:修改的是第一条记录。

dbccind(tt,t1,-1)

wKiom1SB0wOSzVVTAACmtSY0pvo633.jpg

从结果集看出数据记录存储在7880两页中。下面我们到这两个页面里去查看记录的详细情况。

l        FORWARDING记录

dbccpage(tt,1,78,3)

m_slotCnt = 2        m_freeCnt = 4066     m_freeData = 8139

 

Slot 0 Offset 0x1fc2Length 9

Record Type = FORWARDING_STUB        RecordAttributes =                  Record Size= 9

Memory Dump@0x000000000D30BFC2

0000000000000000:   04500000 0001000000.P.......       

Forwarding to  =  file1 page 80 slot 0                                  

 

Slot 1 Offset 0x1011Length 4017

Record Type =PRIMARY_RECORD         Record Attributes=  NULL_BITMAP VARIABLE_COLUMNS

Record Size = 4017                 

Memory Dump@0x000000000D30B011

0000000000000000:   30000800 02000000 03000002 00e107b10...............

0000000000000010:   0f656565 65656565 65656565 65656565.eeeeeeeeeeeeeee

0000000000000020:   65656565 65656565 65656565 65656565eeeeeeeeeeeeeeee

0000000000000030:   65656565 65656565 65656565 65656565eeeeeeeeeeeeeeee

……

解释一下结果集中的参数:

m_slotCnt = 2 :数据页面中有两条记录。

m_freeCnt = 4066 :数据页中的空闲空间为4066字节,第一条记录所占用的空间已经被释放,说明原来的这条记录数据已被移出此页。

m_freeData = 8139 :自由空间起始位置变大了,说明自由空间起始后移了,这是因为原来的第一条记录被移动到第二条后边了。

Slot 0 Offset0x1fc2 Length 9 :第一条记录起始偏移为8130,长度为9.

Slot 1 Offset0x1011 Length 4017 :第二条记录起始偏移为4113,长度为4017,

看这些数字,4113+4017= Slot 0 Offset=8130, 8130+9 = m_freeDat=8139。原来的第一条记录现在还是第一条(slot 0),但是现在存放在了第二条记录之后,并且长度只有9字节。

这条短记录的格式就是FORWARDING_STUB,格式结构有些不同。具体介绍如下:

04是记录头,根据前面介绍的记录头的位图含义可知此记录为无变长列,null位图,无行版本的FORWARDING_STUB记录。后边紧跟着的8个字节是rowid指针,是指向forwarded记录的指针。这里说的rowid,只是一个叫法,不是说它是真实存在的结构体,在上层有时也会遇到这种叫法,其实它只是个虚拟的称谓,用来表示一个指针结构。这8个字节记录了文件号、页号、slot号。这里的rowid实际的存储体是FORWARDING_STUB,是4字节的页号加2字节的文件号再加2字节的slot号。

wKioL1SB06iQwn77AAAqQuRq3y0683.jpg

此条记录:0450000000010000 00,很容易就得出 rowid为(1:80:0),这也对应结果集中的Forwarding to  =  file 1 page 80 slot 0 ,只不过前者是自己解析,后者是sql server 引擎解析。

这是在winhex里的解析展示,会更清晰的验证上面的结构。

wKiom1SB0zSzVn-HAAGCwb08UGo313.jpg

 

l        Forwarded记录

dbccpage(tt,1,80,3)

m_slotCnt = 1                      m_freeCnt = 3065             m_freeData = 5125

 

Slot 0 Offset 0x60 Length5029

Record Type = FORWARDED_RECORD       RecordAttributes =  NULL_BITMAPVARIABLE_COLUMNS

Record Size = 5029                  

Memory Dump@0x000000000D30A060

0000000000000000:   3200080001000000 03000003 00cb0b9b 2...............

0000000000000010:   13a59362 62626262 62626262 62626262...bbbbbbbbbbbbb

0000000000000020:   62626262 62626262 62626262 62626262bbbbbbbbbbbbbbbb

0000000000000030:   62626262 62626262 62626262 62626262bbbbbbbbbbbbbbbb

……

    在第80页中,有一条记录slot 0,起始为96字节,长度为5029,记录类型为 forwarded_record.这条记录就是forwarding_stub中指向的溢出记录,记录着第78页中slot0数据记录的真实数据。

    这是一条完整记录,和一般记录格式略有差异,最大的不同是在记录中加入了一列变长数据。这一变长列加在记录的最后,只是存储引擎使用,对上层是透明的。同时记录的列信息也发生了变化。

    列信息里的变长列数加1,而总列数不发生变化。变长列偏移数组里多出一项,用来指定加入的数据列的结束偏移,这个变长列的长度其实是固定的,都是10字节,应该是考虑到存取性能才把这个数据放在了记录的最后。这列数据其实不是一列标准的列数据,应该是一个forwarding_stub的结构体数据。里边也是存储了一个rowid指针,用8字节保存了指向移出前的记录的位置指针。

    这个加入的列数据的定位解析还有点特殊。它在列信息中的列数据结束偏移是非常规的,是按溢出类型格式存储的。它的值会大于8192字节,其实是真实数值加了0x8000

    现在来具体解释下上面的这条forwarded记录:

    此记录头部状态A的值为0x32,解释为有可变长列,有null位图的forwarded 移出记录。记录总长度为5029字节数。列信息数据为03000003 00cb0b9b13a593。根据列信息结构来解析可得,总列数为3,是包含abc三个字段。Null位图都为0,表示没有为空的列。变长列数也为3,这里是包含了变长列bc和增加列。后边的结束偏移数组有3个,占用6字节,分别表示这3个变长列数据的结束位置。前两个很容易理解,第三个是0x93A5,转为十进制为37797,这明显是不正常的,真实的偏移值应为此值减去0x8000,即为0x13A5,转十进制为5029。这个值在前面的记录总长度处见过,不是巧合。

     这样就可以手工的取出每一个字段值了。取出最后一列的值,会发现它特殊一点:

0004 4e00000001000000 。数据长度为10字节,跟forwarding很相似,只是在头部多加了一个字节的00。字段里的rowid记录了原来的forwarding记录的地址,这里是(1:78:0,这个地址指针正是指向前面我们看到的那条forwarding记录。

下面通过一幅图来总结下此节讲解的forwardingforwarded记录的整体结构。

 

wKioL1SB09azl6l0AACxlLKixC0997.jpg

Forwarding记录和forwarded 记录的相互连接关系

下图是在winhex中的解析展示:

wKiom1SB01nhUGhoAAHEchmqOwg428.jpg

 

    再复杂一点的,如果forwarded记录又有更新,此页面又存放不下时,它还需要进行行迁移,把真实数据记录移到别的页面里存储。这时不会在这一页的记录中加入forwarding_stub去指向新的forwarded记录,而是直接的修改原始数据页中的forwarding记录的迁移指针,使其直接指向最终的forwarded记录。最终的forwarded里存储原始的forwarding的地址指针。这样就不用使用一个指针链,要通过多个指针依次的指向才到达最终数据记录。

    在这章节的讲解中用dbcc page比较多些,使用winhex多是用来做验证。因为dbccpage 是通过引擎自己解释和显示的,逻辑信息会更多,更详细,结构也更清晰,方便用来分析和理论。Winhex中想解析这些信息都是要根据逻辑结构的理解,然后去取得对应对象的数据。

    其实在winhex上观察内部结构,视野会更宽,自由度更大,可以获得所有的信息,包括很多dbcc page结果集中没有的,对整体结构的理解会更好。最主要的dbcc page sql server 引擎给出的这些结构信息,winhex中是自己动手解析的。

    这些逻辑结构的获得,都是通过dbcc pagewinhex结合使用来分析总结出的,只用winhex来看文件是没有意义的,只用内部命令查参数也是没有意义的。

 





本文转自 张宇 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/zhangyu/1586825,如需转载请自行联系原作者

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。

相关文章
Oracle中SQL解析的主要流程
转自 http://www.oracledatabase12g.com/archives/sql%E8%A7%A3%E6%9E%90%E6%B5%81%E7%A8%8B.html   Oracle中SQL解析的主要流程: 我们说的游标概念比较复杂,它可以是客户端程序中的游标,服务进程中的私有游标,以及服务器端共享池里的共享游标。
664 0
visualSVN server库迁移
首先,VisualSVN Server Manager,包含两个路径,一个是安装路径,例如本机:C:\Program Files\VisualSVN Server,一个是库路径,例如本机:C:\Repositories,其中,Repositories中包括各项目文件及项目信息文件,重要的项目信息文件...
790 0
ELK日志分析系统迁移记录
写在开始 阿里云ECS即将到期,由于之前ELK日志分析是在自己的服务器上进行试水,断断续续运行了一年多时间。 今天抽空赶紧把ELK迁移一下,由于Logstash本身就配置于各个系统之中,所以这里只是对Redis、Elasticsearch和Kibana进行了配置,当然还有一些邮件发送的配置。
3438 0
VisualSVN Server仓库迁移到Linux(包含所有版本, 权限,用户信息)
公司开发服务器从Windows换成CentOS,所以要把原服务都转移到Linux下,MySQL、SMB的迁移都很顺利,但是SVN的转移却遇到了些问题,花费了三天时间,走了不少弯路,现在总算解决了SVN迁移问题,记录下: 在Windows上我们是用VisualSVN Server作SVN服务的,Linux上是编译安装的subversion 1.7.7。
1530 0
SQL Server 2000删除表中的重复记录
版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/chinahuyong/article/details/3551849  在SQL Server中除了对拥有十几条记录的表进行人工删除外,实现删除重复记录一般都是写一段代码,用游标的方法一行一行检查,删除重复的记录。
641 0
简单实用SQL脚本Part:查找SQL Server 自增ID值不连续记录
原文:简单实用SQL脚本Part:查找SQL Server 自增ID值不连续记录        在很多的时候,我们会在数据库的表中设置一个字段:ID,这个ID是一个IDENTITY,也就是说这是一个自增ID。
1217 0
+关注
20382
文章
0
问答
文章排行榜
最热
最新
相关电子书
更多
《2021云上架构与运维峰会演讲合集》
立即下载
《零基础CSS入门教程》
立即下载
《零基础HTML入门教程》
立即下载