InnoDB是一種儲存引擎，它可以將表中的資料儲存到磁碟上，因此在重新啟動後即使伺服器已關機，我們的資料仍然可以保留。而真正處理資料的過程是發(fā)生在記憶體中的，所以需要把磁碟中的資料載入到記憶體中，如果是處理寫入或修改請求的話，還需要把記憶體中的內容刷新到磁碟上。而我們知道讀寫磁碟的速度非常慢，和記憶體讀寫差了幾個數量級，所以當我們想從表中獲取某些記錄時，InnoDB儲存引擎需要一條一條的把記錄從磁碟上讀出來麼？

InnoDB採取的方式是：將資料分割為若干個頁，以頁為磁碟和記憶體之間互動的基本單位，InnoDB中頁的大小一般為16KB。也就是在一般情況下，一次最少從磁碟中讀取16KB的內容到記憶體中，一次最少把記憶體中的16KB內容刷新到磁碟中。

mysql> show variables like '%innodb_page_size%';
+------------------+-------+
| Variable_name    | Value |
+------------------+-------+
| innodb_page_size | 16384 |
+------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

我們通常會以記錄為單位將資料插入表中，這些記錄儲存在磁碟上的方式也稱為行格式或記錄格式。 InnoDB儲存引擎設計了4種不同類型的行格式，分別是Compact、Redundant、Dynamic和Compressed行格式。

行記錄格式的分類和介紹

在早期的InnoDB版本中，由於檔案格式只有一種，因此不需要為此檔案格式命名。為了支援新功能，針對早期版本不相容的情況，InnoDB引擎已經開發(fā)了新的檔案格式。為了在升級和降級情況下幫助管理系統的兼容性，以及運行不同的MySQL版本，InnoDB開始使用命名的檔案格式。

在msyql 5.7.9及以後版本，預設行格式由innodb_default_row_format變數決定，它的預設值是dynamic：

mysql> show variables like "innodb_file_format";
+--------------------+-----------+
| Variable_name      | Value     |
+--------------------+-----------+
| innodb_file_format | Barracuda |
+--------------------+-----------+
1 row in set (0.01 sec)

mysql> show variables like "innodb_default_row_format";
+---------------------------+---------+
| Variable_name             | Value   |
+---------------------------+---------+
| innodb_default_row_format | dynamic |
+---------------------------+---------+
1 row in set (0.00 sec)

查看目前表使用的行格式：

mysql> show table status like 'dept_emp'\G*************************** 1. row ***************************
           Name: dept_emp         Engine: InnoDB
        Version: 10
     Row_format: Dynamic           Rows: 331570
 Avg_row_length: 36
    Data_length: 12075008Max_data_length: 0
   Index_length: 5783552
      Data_free: 0
 Auto_increment: NULL
    Create_time: 2021-08-11 09:04:36
    Update_time: NULL
     Check_time: NULL
      Collation: latin1_swedish_ci
       Checksum: NULL
 Create_options:        Comment:1 row in set (0.00 sec)

指定表的行格式：

CREATE TABLE 表名(列的信息) ROW_FORMAT=行格式名稱ALTER TABLE 表名 ROW_FORMAT=行格式名稱;

#如果要修改現有表的行模式為compressed或dynamic，必須先將檔案格式設定成Barracuda： set global innodb_file_format=Barracuda;，再用ALTER TABLE tablename ROW_FORMAT=COMPRESSED;去修改才能生效。

行格式

COMPACT

#變長欄位清單

MySQL支援一些變長的數據類型，例如VARCHAR(M)、VARBINARY(M)、各種TEXT類型，各種BLOB類型，我們也可以把擁有這些資料類型的列稱為變長字段，變長字段中儲存多少位元組的資料是不固定的，所以我們在儲存真實資料的時候需要順便把這些資料佔用的位元組數也存起來。如果該可變欄位允許儲存的最大位元組數（M×W）超過255位元組且真實儲存的位元組數（L）超過127位元組，則使用2個位元組記錄，否則使用1個位元組記錄。

問題一：那為什麼要用128當分界線呢？一個位元組可以最多表示255，但是MySQL設計長度表示時，為了區(qū)分是否是一個位元組表示長度，規(guī)定，如果最高位元為1，那麼就是兩個位元組表示長度，否則就是一個位元組。例如，01111111，這個就代表長度為127，而如果長度是128，就需要兩個字節(jié)，就是10000000 10000000，首個字節(jié)的最高位為1，那麼這就是兩個字節(jié)表示長度的開頭，第二個位元組可以用所有位元表示長度，需要注意的是，MySQL採取Little Endian的計數方式，低位在前，高位在後，所以129就是10000001 10000000。這種標識方法的最大長度為32767，即32KB。

問題二：如果兩個位元組也不夠表示的長度，該怎麼辦？ innoDB頁大小預設為16KB，對於一些佔用字節(jié)數非常多的字段，比方說某個字段長度大於了16KB，那麼如果該記錄在單個頁面中無法存儲時，InnoDB會把一部分資料存放到所謂的溢出頁中，在變長欄位長度清單處只儲存留在本頁面的長度，所以使用兩個位元組也可以存放下來。這個溢出頁機制參考後面的資料溢出。

NULL值清單

表中的某些欄位可能儲存NULL值，如果把這些NULL值都放到記錄的真實資料中儲存會很佔地方，所以Compact行格式把這些值為NULL的欄位統一管理起來，儲存到NULL值清單。對於每個可以儲存NULL的資料列，都會有一個對應的二進位位，當該二進位位的值為1時，表示該列的值為NULL。二進位位元的值為0時，代表該列的值不為NULL。

記錄頭資訊

用於描述記錄的記錄頭訊息，它是由固定的5個位元組組成。 5個位元組也就是40個二進位位，不同的位元代表不同的意思。

隱藏列

記錄的真實數據除了我們自己定義的列的數據以外，MySQL會為每個記錄默認的添加一些列（也稱為隱藏列），包括：

• DB_ROW_ID(row_id)：非必須，6字節(jié)，表示行ID，唯一標識一條記錄

• DB_TRX_ID：必須，6字節(jié)，表示事務ID

• DB_ROLL_PTR：必須，7字節(jié)，表示回滾指針

InnoDB表對主鍵的生成策略是：優(yōu)先使用用戶自定義主鍵作為主鍵，如果用戶沒有定義主鍵，則選取一個Unique鍵作為主鍵，如果表中連Unique 鍵都沒有定義的話，則InnoDB會為表默認添加一個名為row_id的隱藏列作為主鍵。

DB_TRX_ID（也可以稱為trx_id） 和DB_ROLL_PTR（也可以稱為roll_ptr） 這兩個列是必有的，但是row_id是可選的（在沒有自定義主鍵以及Unique 鍵的情況下才會添加該列）。

其他的行格式和Compact行格式差別不大。

Redundant行格式

Redundant行格式是MySQL5.0之前用的一種行格式，不予深究。

Dynamic行格式

MySQL5.7的默認行格式就是Dynamic，Dynamic行格式和Compact行格式挺像，只不過在處理行溢出數據時有所不同。

Compressed行格式

Compressed行格式在Dynamic行格式的基礎上會采用壓縮算法對頁面進行壓縮，以節(jié)省空間。以zlib的算法進行壓縮，因此對于BLOB、TEXT、VARCHAR這類大長度數據能夠進行有效的存儲（減少40%，但對CPU要求更高）。

數據溢出

如果我們定義一個表，表中只有一個VARCHAR字段，如下：

CREATE TABLE test_varchar( c VARCHAR(60000))

然后往這個字段插入60000個字符，會發(fā)生什么？前邊說過，MySQL中磁盤和內存交互的基本單位是頁，也就是說MySQL是以頁為基本單位來管理存儲空間的，我們的記錄都會被分配到某個頁中存儲。而一個頁的大小一般是16KB，也就是16384字節(jié)，而一個VARCHAR(M)類型的列就最多可以存儲65532個字節(jié)，這樣就可能造成一個頁存放不了一條記錄的情況。

在Compact和Redundant行格式中，對于占用存儲空間非常大的列，在記錄的真實數據處只會存儲該列的該列的前768個字節(jié)的數據，然后把剩余的數據分散存儲在幾個其他的頁中，記錄的真實數據處用20個字節(jié)（768字節(jié)后20個字節(jié)）存儲指向這些頁的地址。這個過程也叫做行溢出，存儲超出768字節(jié)的那些頁面也被稱為溢出頁。

Dynamic和Compressed行格式，不會在記錄的真實數據處存儲字段真實數據的前768個字節(jié)，而是把所有的字節(jié)都存儲到其他頁面中，只在記錄的真實數據處存儲其他頁面的地址。

實戰(zhàn)分析行格式

準備表及數據：

create table row_test (
　　t1 varchar(10),
　　t2 varchar(10),
　　t3 char(10),
　　t4 varchar(10)
) engine=innodb charset=latin1 row_format=compact;

insert into row_test values('a','bb','bb','ccc'); 
insert into row_test values('d','ee','ee','fff'); 
insert into row_test values('d',NULL,NULL,'fff');

在Linux環(huán)境下，使用hexdump -C -v mytest.ibd＞mytest.txt，打開mytest.txt文件，找到如下內容：

0000c070  73 75 70 72 65 6d 75 6d  03 02 01 00 00 00 10 00  |supremum........|
0000c080  2c 00 00 00 00 02 00 00  00 00 00 0f 61 c8 00 00  |,...........a...|
0000c090  01 d4 01 10 61 62 62 62  62 20 20 20 20 20 20 20  |....abbbb       |
0000c0a0  20 63 63 63 03 02 01 00  00 00 18 00 2b 00 00 00  | ccc........+...|
0000c0b0  00 02 01 00 00 00 00 0f  62 c9 00 00 01 b2 01 10  |........b.......|
0000c0c0  64 65 65 65 65 20 20 20  20 20 20 20 20 66 66 66  |deeee        fff|
0000c0d0  03 01 06 00 00 20 ff 98  00 00 00 00 02 02 00 00  |..... ..........|
0000c0e0  00 00 0f 67 cc 00 00 01  b6 01 10 64 66 66 66 00  |...g.......dfff.|

該行記錄從0000c078開始，第一行整理如下：

03 02 01 // 變長字段長度列表，逆序，t4列長度為3，t2列長度為2，t1列長度為1
00 // NULL標志位，第一行沒有NULL值
00 00 10 00 2c // 記錄頭信息，固定5字節(jié)長度
00 00 00 2b 68 00 // RowID我們建的表沒有主鍵，因此會有RowID，固定6字節(jié)長度
00 00 00 00 06 05 // 事務ID，固定6個字節(jié)80 00 00 00 32 01 10 // 回滾指針，固定7個字節(jié)61 
// t1數據'a'62 62 
// t2'bb'62 62 20 20 20 20 20 20 20 20 // t3數據'bb'63 63 63 // t4數據'ccc'

第二行整理如下：

03 02 01 // 變長字段長度列表，逆序，t4列長度為3，t2列長度為2，t1列長度為1
00 // NULL標志位，第二行沒有NULL值
00 00 18 00 2b // 記錄頭信息，固定5字節(jié)長度
00 00 00 00 02 01 // RowID我們建的表沒有主鍵，因此會有RowID，固定6字節(jié)長度
00 00 00 00 0f 62 // 事務ID，固定6個字節(jié)
c9 00 00 01 b2 01 10 // 回滾指針，固定7個字節(jié)64 // t1數據'd'65 65 
// t2數據'ee'65 65 20 20 20 20 20 20 20 20 // t3數據'ee'66 66 66 
// t4數據'fff'

第三行整理如下：

03 01 // 變長字段長度列表，逆序，t4列長度為3，t1列長度為1
06 // 00000110 NULL標志位，t2和t3列為空
00 00 20 ff 98  // 記錄頭信息，固定5字節(jié)長度
00 00 00 00 02 02 // RowID我們建的表沒有主鍵，因此會有RowID，固定6字節(jié)長度
00 00 00 00 0f 67 // 事務ID，固定6個字節(jié)
cc 00 00 01 b6 01 10 // 回滾指針，固定7個字節(jié)64 // t1數據'd'66 66 66 // t4數據'fff'

接下來更新下數據：

mysql> update row_test set t2=null where t1='a';
Query OK, 1 row affected (0.02 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> delete from row_test where t2='ee';
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

查看二進制內容（需要等一會，有可能只寫入了緩存，磁盤上的文件并沒有更新）：

0000c070  73 75 70 72 65 6d 75 6d  03 01 02 00 00 10 00 58  |supremum.......X|
0000c080  00 00 00 00 02 00 00 00  00 00 0f 68 4d 00 00 01  |...........hM...|
0000c090  9e 04 a9 61 62 62 20 20  20 20 20 20 20 20 63 63  |...abb        cc|
0000c0a0  63 63 63 63 03 02 01 00  20 00 18 00 00 00 00 00  |cccc.... .......|
0000c0b0  00 02 01 00 00 00 00 0f  6a 4e 00 00 01 9f 10 c0  |........jN......|
0000c0c0  64 65 65 65 65 20 20 20  20 20 20 20 20 66 66 66  |deeee        fff|
0000c0d0  03 01 06 00 00 20 ff 98  00 00 00 00 02 02 00 00  |..... ..........|
0000c0e0  00 00 0f 67 cc 00 00 01  b6 01 10 64 66 66 66 00  |...g.......dfff.|

該行記錄從0000c078開始，第一行整理如下：

03 01 // 變長字段長度列表，逆序，t4列長度為3，t1列長度為1
02 // 0000 0010 NULL標志位，表示t2為null
00 00 10 00 58 // 記錄頭信息，固定5字節(jié)長度
00 00 00 00 02 00 // RowID我們建的表沒有主鍵，因此會有RowID，固定6字節(jié)長度
00 00 00 00 0f 68 // 事務ID，固定6個字節(jié)
4d 00 00 01 9e 04 a9 // 回滾指針，固定7個字節(jié)61 // t1數據'a'62 62 20 20 20 20 20 20 20 20 // t3數據'bb'63 63 63 // t4數據'ccc'

第二行整理如下：

03 02 01 // 變長字段長度列表，逆序，t4列長度為3，t2列長度為2，t1列長度為1
00 // NULL標志位，第二行沒有NULL值20 00 18 00 00 // 0010 delete_mask=1 標記該記錄是否被刪除  記錄頭信息，固定5字節(jié)長度
00 00 00 00 02 01 // RowID我們建的表沒有主鍵，因此會有RowID，固定6字節(jié)長度
00 00 00 00 0f 6a // 事務ID，固定6個字節(jié)
4e 00 00 01 9f 10 c0 // 回滾指針，固定7個字節(jié)64 // t1數據'd'65 65 // t2數據'ee'65 65 20 20 20 20 20 20 20 20 // t3數據'ee'66 66 66 // t4數據'fff'

第三行數據未發(fā)生變化。

以上是MySQL如何從二進位內容看InnoDB行格式的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！