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InnoDB 数据页结构是 MySQL 中存储数据的核心逻辑,了解它能帮助我们更好地理解数据库的运行机制。本文将详细解析数据页的各个部分及其功能。
数据页结构的快速浏览
InnoDB 数据页通常占用 16KB 的空间,划分为多个功能区。其主要部分包括:
File Header:存储页的通用信息,占用 38 字节。 Page Header:存储数据页的特有信息,占用 56 字节。 Infimum + Supremum:存储虚拟记录,占用 26 字节。 User Records:存储插入的实际记录。 Free Space:尚未使用的存储空间。 Page Directory:存储记录的位置信息。 File Trailer:用于检验页是否完整,占用 8 字节。 记录在页中的存放
数据页的核心存储区域是 User Records,用于存储用户插入的记录。当新记录插入时,会从 Free Space 中分配空间到 User Records,直到 Free Space 被耗尽为止。
Page Directory(页目录)
Page Directory 是数据页的索引,用于快速定位记录。其工作原理是将页中的记录按主键值划分为若干组,每个组的大小为 4-8 条记录。Page Directory 中存储每个组的最后一条记录的地址偏移量,用于快速定位记录位置。
Page Header 存储数据页的状态信息,包括:
PAGE_N_DIR_SLOTS:槽数量,占用 2 字节。 PAGE_HEAP_TOP:未使用空间的起始地址,占用 2 字节。 PAGE_N_HEAP:本页记录数量,占用 2 字节。 PAGE_FREE:已删除记录的起始地址,占用 2 字节。 PAGE_GARBAGE:已删除记录占用空间大小,占用 2 字节。 PAGE_LAST_INSERT:最后插入记录的位置,占用 2 字节。 PAGE_DIRECTION:记录插入方向,占用 2 字节。 PAGE_N_DIRECTION:连续插入记录数量,占用 2 字节。 PAGE_N_RECS:实际记录数量(不含伪记录),占用 2 字节。 PAGE_MAX_TRX_ID:最大事务 ID,占用 8 字节。 PAGE_LEVEL:页在 B+树中的层数,占用 2 字节。 PAGE_INDEX_ID:索引 ID,占用 8 字节。 PAGE_BTR_SEG_LEAF 和 PAGE_BTR_SEG_TOP:B+树段头部信息,各占用 10 字节。 File Header 存储页的通用信息,包括:
FIL_PAGE_SPACE_OR_CHKSUM:页校验和,占用 4 字节。 FIL_PAGE_OFFSET:页号,占用 4 字节。 FIL_PAGE_PREV 和 FIL_PAGE_NEXT:上下页号,各占用 4 字节。 FIL_PAGE_LSN:日志序列数,占用 8 字节。 FIL_PAGE_TYPE:页类型,占用 2 字节。 FIL_PAGE_FILE_FLUSH_LSN:文件刷新 LSN,占用 8 字节。 FIL_PAGE_ARCH_LOG_NO_OR_SPACE_ID:表空间 ID,占用 4 字节。 总结
InnoDB 数据页通过复杂的结构确保高效存储和查询。理解其内部机制有助于优化数据库性能。
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