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一、行記錄格式的分類和介紹
在早期的InnoDB版本中急波,由于文件格式只有一種癞松,因此不需要為此文件格式命名翠忠。隨著InnoDB引擎的發(fā)展蜈亩,開發(fā)出了不兼容早期版本的新文件格式了嚎,用于支持新的功能壤玫。為了在升級(jí)和降級(jí)情況下幫助管理系統(tǒng)的兼容性精绎,以及運(yùn)行不同的MySQL版本祟霍,InnoDB開始使用命名的文件格式杏头。
- Antelope: 先前未命名的,原始的InnoDB文件格式沸呐。它支持兩種行格式:COMPACT 和 REDUNDANT醇王。MySQL5.6的默認(rèn)文件格式≌柑恚可以與早期的版本保持最大的兼容性寓娩。不支持 Barracuda 文件格式。
- Barracuda: 新的文件格式滥朱。它支持InnoDB的所有行格式根暑,包括新的行格式:COMPRESSED 和 DYNAMIC。與這兩個(gè)新的行格式相關(guān)的功能包括:InnoDB表的壓縮徙邻,長列數(shù)據(jù)的頁外存儲(chǔ)和索引建前綴最大長度為3072字節(jié)排嫌。
在 msyql 5.7.9 及以后版本,默認(rèn)行格式由innodb_default_row_format變量決定缰犁,它的默認(rèn)值是DYNAMIC淳地,也可以在 create table 的時(shí)候指定ROW_FORMAT=DYNAMIC。用戶可以通過命令 SHOW TABLE STATUS LIKE'table_name' 來查看當(dāng)前表使用的行格式帅容,其中 row_format 列表示當(dāng)前所使用的行記錄結(jié)構(gòu)類型颇象。
PS:如果要修改現(xiàn)有表的行模式為compressed或dynamic,必須先將文件格式設(shè)置成Barracuda:set global innodb_file_format=Barracuda;并徘,再用ALTER TABLE tablename ROW_FORMAT=COMPRESSED;去修改才能生效遣钳。
mysql> show variables like "innodb_file_format";
+--------------------+-----------+
| Variable_name | Value |
+--------------------+-----------+
| innodb_file_format | Barracuda |
+--------------------+-----------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> show table status like "test%"\G
*************************** 1. row ***************************
Name: test
Engine: MyISAM
Version: 10
Row_format: Dynamic
Rows: 4
Avg_row_length: 20
Data_length: 80
Max_data_length: 281474976710655
Index_length: 1024
Data_free: 0
Auto_increment: NULL
Create_time: 2018-08-07 13:07:59
Update_time: 2018-08-07 13:08:01
Check_time: NULL
Collation: utf8_general_ci
Checksum: NULL
Create_options: row_format=DYNAMIC
Comment:
二、InnoDB行存儲(chǔ)
InnoDB表的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在頁(page)中麦乞,每個(gè)頁可以存放多條記錄蕴茴。這些頁以樹形結(jié)構(gòu)組織,這顆樹稱為B樹索引姐直。表中數(shù)據(jù)和輔助索引都是使用B樹結(jié)構(gòu)倦淀。維護(hù)表中所有數(shù)據(jù)的這顆B樹索引稱為聚簇索引,通過主鍵來組織的声畏。聚簇索引的葉子節(jié)點(diǎn)包含行中所有字段的值撞叽,輔助索引的葉子節(jié)點(diǎn)包含索引列和主鍵列。
變長字段是個(gè)例外,例如對于BLOB和VARCHAR類型的列愿棋,當(dāng)頁不能完全容納此列的數(shù)據(jù)時(shí)科展,會(huì)將此列的數(shù)據(jù)存放在稱為溢出頁(overflow page)的單獨(dú)磁盤頁上,稱這些列為頁外列(off-page column)初斑。這些列的值存儲(chǔ)在以單鏈表形式存在的溢出頁列表中辛润,每個(gè)列都有自己溢出頁列表。某些情況下见秤,為了避免浪費(fèi)存儲(chǔ)空間和消除讀取分隔頁砂竖,列的所有或前綴數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)在B+樹索引中。
三鹃答、Compact 和 Redundant
Compact
Compact行記錄是在MySQL5.0中引入的乎澄,為了高效的存儲(chǔ)數(shù)據(jù),簡單的說测摔,就是為了讓一個(gè)頁(Page)存放的行數(shù)據(jù)越多置济,這樣性能就越高。行記錄格式如下:
- 變長字段長度列表:變長字段長度最大不超過2字節(jié)(MySQL數(shù)據(jù)庫varcahr類型的最大長度限制為65535)
- NULL標(biāo)識(shí)位:該位指示了該行數(shù)據(jù)中是否有NULL值锋八,有則用1浙于。
-
記錄頭信息:固定占用5字節(jié)(40位)
- 列N數(shù)據(jù):實(shí)際存儲(chǔ)每列的數(shù)據(jù),NULL不占該部分任何空間挟纱,即NULL占有NULL標(biāo)志位羞酗,實(shí)際存儲(chǔ)不占任何空間。
PS:每一行數(shù)據(jù)除了用戶定義的例外紊服,還有兩個(gè)隱藏列檀轨,事物ID列和回滾指針列,分別位6字節(jié)和7字節(jié)的大小欺嗤,若InnoDB表沒有定義主鍵参萄,每行還未增加一個(gè)6字節(jié)的rowid列。
Redundant
MySQL5.0之前的行記錄格式:
- 字段偏移列表:同樣是按照列的順序逆序放置的煎饼,若列的長度小于255字節(jié)讹挎,用1字節(jié)表示,若大于255字節(jié)吆玖,用2字節(jié)表示筒溃。
-
記錄頭信息:占用6字節(jié)(48位)
行溢出數(shù)據(jù)
- 當(dāng)行記錄的長度沒有超過行記錄最大長度時(shí),所有數(shù)據(jù)都會(huì)存儲(chǔ)在當(dāng)前頁衰伯。
-
當(dāng)行記錄的長度超過行記錄最大長度時(shí),變長列(variable-length column)會(huì)選擇外部溢出頁(overflow page意鲸,一般是Uncompressed BLOB Page)進(jìn)行存儲(chǔ)。
Compact + Redundant:保留前768Byte在當(dāng)前頁(B+Tree葉子節(jié)點(diǎn)),其余數(shù)據(jù)存放在溢出頁怎顾。768Byte后面跟著20Byte的數(shù)據(jù)读慎,用來存儲(chǔ)指向溢出頁的指針。
對于 Compact 和 Redundant 行格式槐雾,InnoDB將變長字段(VARCHAR, VARBINARY, BLOB 和 TEXT)的前786字節(jié)存儲(chǔ)在B+樹節(jié)點(diǎn)中夭委,其余的數(shù)據(jù)存放在溢出頁(off-page),如下圖:
上面所講的講的blob或變長大字段類型包括blob,text,varchar募强,其中varchar列值長度大于某數(shù)N時(shí)也會(huì)存溢出頁株灸,在latin1字符集下N值可以這樣計(jì)算:innodb的塊大小默認(rèn)為16kb,由于innodb存儲(chǔ)引擎表為索引組織表擎值,樹底層的葉子節(jié)點(diǎn)為一雙向鏈表慌烧,因此每個(gè)頁中至少應(yīng)該有兩行記錄,這就決定了innodb在存儲(chǔ)一行數(shù)據(jù)的時(shí)候不能夠超過8k鸠儿,減去其它列值所占字節(jié)數(shù)屹蚊,約等于N。
使用Antelope文件格式进每,若字段的值小于等于786字節(jié)汹粤,不需要溢出頁,因?yàn)樽侄蔚闹刀荚贐+樹節(jié)點(diǎn)中田晚,所以會(huì)降低I/O操作嘱兼。這對于相對較短的BLOB字段有效,但可能由于B+樹節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)過多的數(shù)據(jù)而導(dǎo)致效率低下肉瓦。
Compressed 和 Dynamic
InnoDB1.0x開始引入心的文件格式(file format遭京,用戶可以理解位新的頁格式)——Barracuda(圖1),這個(gè)新的格式擁有兩種新的行記錄格式:Compressed和Dynamic泞莉。
新的兩種記錄格式對于存放BLOB中的數(shù)據(jù)采用了完全的行溢出的方式哪雕。如圖:
Dynamic行格式,列存儲(chǔ)是否放到off-page頁鲫趁,主要取決于行大小斯嚎,他會(huì)把行中最長的一列放到off-page,直到數(shù)據(jù)頁能存放下兩行挨厚。TEXT或BLOB列<=40bytes時(shí)總是存在于數(shù)據(jù)頁堡僻。這種方式可以避免compact那樣把太多的大列值放到B-tree Node(數(shù)據(jù)頁中只存放20個(gè)字節(jié)的指針,實(shí)際的數(shù)據(jù)存放在Off Page中疫剃,之前的Compact 和 Redundant 兩種格式會(huì)存放768個(gè)字前綴字節(jié))钉疫。
Compressed物理結(jié)構(gòu)上與Dynamic類似,Compressed行記錄格式的另一個(gè)功能就是存儲(chǔ)在其中的行數(shù)據(jù)會(huì)以zlib的算法進(jìn)行壓縮巢价,因此對于BLOB牲阁、TEXT固阁、VARCHAR這類大長度數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行有效的存儲(chǔ)(減少40%,但對CPU要求更高)城菊。