1、背景

mysql中數(shù)據(jù)存儲是存儲引擎干的事，InnoDB存儲引擎以頁為單位存儲數(shù)據(jù)，每個頁的大小為16KB，平時我們操作數(shù)據(jù)庫都是以行為單位進(jìn)行增刪改查，行數(shù)據(jù)是存儲在頁上的，行的格式有4種：Compat、Redundant、Dynamic、Compressed，今天我們來講一下Compat行格式。

2、數(shù)據(jù)示例

我們建表語句中使用的varchar、text、blob等類型不確定長度的就使用了Compact行格式，為了方便理解我們手動創(chuàng)建一個表并且插入兩條記錄，后面都結(jié)合這兩條記錄來進(jìn)行Compat行格式講解，表和記錄如下：

• 創(chuàng)建表

CREATE TABLE test_compact
(
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    str1 VARCHAR(255) NOT NULL DEFAULT '',
    str2 VARCHAR(255),
    str3 CHAR(5)
) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4 ROW_FORMAT=COMPACT;

• 插入數(shù)據(jù)

INSERT INTO test_compact (str1, str2, str3)
VALUES ('AA', 'BB', 'CCC'),
       ('AAA', NULL, NULL);

• 查看數(shù)據(jù)

mysql [xxx]> select * from test_compact;
+----+------+------+------+
| id | str1 | str2 | str3 |
+----+------+------+------+
|  1 | AA   | BB   | CCC  |
|  2 | AAA  | NULL | NULL |
+----+------+------+------+
2 rows in set (0.001 sec)

• 查看表的行格式

mysql [xxx]> show table  status like 'test_compact' \G;
*************************** 1. row ***************************
            Name: test_compact
          Engine: InnoDB
         Version: 10
      Row_format: Compact //目前表使用的行格式
            Rows: 2
  Avg_row_length: 8192
     Data_length: 16384
 Max_data_length: 0
    Index_length: 0
       Data_free: 0
  Auto_increment: 3
     Create_time: 2024-12-13 17:20:47
     Update_time: 2024-12-13 17:21:02
      Check_time: NULL
       Collation: utf8mb4_general_ci
        Checksum: NULL
  Create_options: row_format=COMPACT  //創(chuàng)建表時指定的格式
         Comment: 
Max_index_length: 0
       Temporary: N
1 row in set (0.001 sec)

3、Compact解釋

【1】組成

Compact行格式組成圖如下：

Compact行由頭部信息+隱藏行+數(shù)據(jù)列三部分組成。

• 頭部信息：由三部分組成，可變長度列的實際長度信息、列是否為NULL信息、描述記錄信息。
• 隱藏列：有三列，DB_ROW_ID、DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR，后面詳細(xì)講解。
• 數(shù)據(jù)列：每一列的值。

【2】頭部信息

頭部信息可以如圖表示：

接下來就結(jié)合上面創(chuàng)建的test_compact表和插入的記錄進(jìn)行理解。

可變長度列指的就是表中的str1和str2字段，因為str1和str2長度不固定，所以需要額外花費空間來記錄str1和str2的長度，str1和str2的值只有不為NULL的時候才需要記錄長度，并且str1和str2長度的順序是根據(jù)列順序的逆序來存放。

存放str1和str2長度大小為1個或者2個字節(jié)，判斷方法是：可變字段存儲的最大字節(jié)>255字節(jié)并且真實存儲的字節(jié)數(shù)>127字節(jié)就使用2個字節(jié)存儲長度，否則使用1個字節(jié)存儲長度。

可變字段存儲的最大字節(jié)=varchar(n)里的n * 字符集的最大字節(jié)數(shù)。n代表的是字符數(shù)，而我們用的utf8mb4字符集1個字符用1~4個字節(jié)表示，可以用如下命令看：

mysql [xxx]> show charset like 'utf8mb4';
+---------+---------------+--------------------+--------+
| Charset | Description   | Default collation  | Maxlen |
+---------+---------------+--------------------+--------+
| utf8mb4 | UTF-8 Unicode | utf8mb4_general_ci |      4 |
+---------+---------------+--------------------+--------+
1 row in set (0.001 sec)

可以看到utf8mb4可以表示的一個字符最大字節(jié)為4，所以str1和str2列可以存儲的最大字節(jié)數(shù)為255 * 4 = 4080，ASCII字符只占用1個字節(jié)，第一條記錄中的str1和str2實際長度都為2個字節(jié)。

同樣的str3的類型為CHAR(5)，根據(jù)字符集決定存它儲字節(jié)的范圍為5~20，所以str3的長度信息也需要進(jìn)行存儲。

第一條記錄str3內(nèi)容’CCC’長度看起來雖然為3，實際上長度為5，這是為了防止更新str3為大于3小于5的數(shù)據(jù)時，以前的空間就成為了空間碎片需要釋放。

可以用下圖表示上面2條記錄長度的存儲信息：

可以為NULL列表指的就是沒有NOT NULL修飾的str2和str3列，用二進(jìn)制的0和1來表示列是否為NULL值，0代表非NULL，1代表NULL，根據(jù)列的順序逆序排列NULL信息，必須用二進(jìn)制的整數(shù)倍來存儲NULL信息，不足1字節(jié)高位補0，上面2條記錄的NULL信息如下：

行記錄描述信息是由5個字節(jié)也就是40個二進(jìn)制位組成，不同位代表不同的含義，不做過多解釋。

【3】隱藏列

InnoDB存儲引擎會為每一行數(shù)據(jù)額外分配三個列：DB_ROW_ID、DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR，通過表格來理解一下：

DB_ROW_ID只有主鍵和unique健都不存在時，InnoDB存儲引擎會創(chuàng)建一個大小為6字節(jié)作為隱藏主鍵id使用。

【4】數(shù)據(jù)列

數(shù)據(jù)列只需要注意值為NULL的列不需要再去花空間去存儲，因為頭部信息的NULL列表已經(jīng)存儲了是否為NULL，所以上面2條記錄完整表示如下：

4、總結(jié)

本篇文章講了Compact行格式組成，其它幾種格式都差不多，Redundant會記錄所有列的長度信息，通過相鄰列的偏移量來計算列的長度；Dynamic、Compressed格式在行溢出(列數(shù)據(jù)過于大頁面存不下)時列數(shù)據(jù)只存儲其它頁的地址，數(shù)據(jù)全存儲在其它頁通過鏈表連接；Compact和Redundant會在當(dāng)前頁存儲一部分?jǐn)?shù)據(jù)信息和在其它頁的剩余數(shù)據(jù)地址。

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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