InnoDB是一種儲(chǔ)存引擎，它可以將表中的資料儲(chǔ)存到磁碟上，因此在重新啟動(dòng)後即使伺服器已關(guān)機(jī)，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(qǐng)求的話，還需要把記憶體中的內(nèi)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(gè)數(shù)量級(jí)，所以當(dāng)我們想從表中獲取某些記錄時(shí)，InnoDB儲(chǔ)存引擎需要一條一條的把記錄從磁碟上讀出來麼？

InnoDB採(cǎi)取的方式是：將資料分割為若干個(gè)頁(yè)，以頁(yè)為磁碟和記憶體之間互動(dòng)的基本單位，InnoDB中頁(yè)的大小一般為16KB。也就是在一般情況下，一次最少?gòu)拇诺凶x取16KB的內(nèi)容到記憶體中，一次最少把記憶體中的16KB內(nèi)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(huì)以記錄為單位將資料插入表中，這些記錄儲(chǔ)存在磁碟上的方式也稱為行格式或記錄格式。 InnoDB儲(chǔ)存引擎設(shè)計(jì)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(duì)早期版本不相容的情況，InnoDB引擎已經(jīng)開發(fā)了新的檔案格式。為了在升級(jí)和降級(jí)情況下幫助管理系統(tǒng)的兼容性，以及運(yùn)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(yù)設(shè)行格式由innodb_default_row_format變數(shù)決定，它的預(yù)設(shè)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(xiàn)有表的行模式為compressed或dynamic，必須先將檔案格式設(shè)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(zhǎng)欄位清單

MySQL支援一些變長(zhǎng)的數(shù)據(jù)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(zhǎng)字段，變長(zhǎng)字段中儲(chǔ)存多少位元組的資料是不固定的，所以我們?cè)趦?chǔ)存真實(shí)資料的時(shí)候需要順便把這些資料佔(zhàn)用的位元組數(shù)也存起來。如果該可變欄位允許儲(chǔ)存的最大位元組數(shù)（M×W）超過255位元組且真實(shí)儲(chǔ)存的位元組數(shù)（L）超過127位元組，則使用2個(gè)位元組記錄，否則使用1個(gè)位元組記錄。

問題一：那為什麼要用128當(dāng)分界線呢？一個(gè)位元組可以最多表示255，但是MySQL設(shè)計(jì)長(zhǎng)度表示時(shí)，為了區(qū)分是否是一個(gè)位元組表示長(zhǎng)度，規(guī)定，如果最高位元為1，那麼就是兩個(gè)位元組表示長(zhǎng)度，否則就是一個(gè)位元組。例如，01111111，這個(gè)就代表長(zhǎng)度為127，而如果長(zhǎng)度是128，就需要兩個(gè)字節(jié)，就是10000000 10000000，首個(gè)字節(jié)的最高位為1，那麼這就是兩個(gè)字節(jié)表示長(zhǎng)度的開頭，第二個(gè)位元組可以用所有位元表示長(zhǎng)度，需要注意的是，MySQL採(cǎi)取Little Endian的計(jì)數(shù)方式，低位在前，高位在後，所以129就是10000001 10000000。這種標(biāo)識(shí)方法的最大長(zhǎng)度為32767，即32KB。

問題二：如果兩個(gè)位元組也不夠表示的長(zhǎng)度，該怎麼辦？ innoDB頁(yè)大小預(yù)設(shè)為16KB，對(duì)於一些佔(zhàn)用字節(jié)數(shù)非常多的字段，比方說某個(gè)字段長(zhǎng)度大於了16KB，那麼如果該記錄在單個(gè)頁(yè)面中無法存儲(chǔ)時(shí)，InnoDB會(huì)把一部分資料存放到所謂的溢出頁(yè)中，在變長(zhǎng)欄位長(zhǎng)度清單處只儲(chǔ)存留在本頁(yè)面的長(zhǎng)度，所以使用兩個(gè)位元組也可以存放下來。這個(gè)溢出頁(yè)機(jī)制參考後面的資料溢出。

NULL值清單

表中的某些欄位可能儲(chǔ)存NULL值，如果把這些NULL值都放到記錄的真實(shí)資料中儲(chǔ)存會(huì)很佔(zhàn)地方，所以Compact行格式把這些值為NULL的欄位統(tǒng)一管理起來，儲(chǔ)存到NULL值清單。對(duì)於每個(gè)可以儲(chǔ)存NULL的資料列，都會(huì)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)位位，當(dāng)該二進(jìn)位位的值為1時(shí)，表示該列的值為NULL。二進(jìn)位位元的值為0時(shí)，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(gè)位元組組成。 5個(gè)位元組也就是40個(gè)二進(jìn)位位，不同的位元代表不同的意思。

隱藏列

記錄的真實(shí)數(shù)據(jù)除了我們自己定義的列的數(shù)據(jù)以外，MySQL會(huì)為每個(gè)記錄默認(rèn)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(biāo)識(shí)一條記錄

• DB_TRX_ID：必須，6字節(jié)，表示事務(wù)ID

• DB_ROLL_PTR：必須，7字節(jié)，表示回滾指針

InnoDB表對(duì)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(gè)Unique鍵作為主鍵，如果表中連Unique 鍵都沒有定義的話，則InnoDB會(huì)為表默認(rèn)添加一個(gè)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(gè)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(huì)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(rèn)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(shù)據(jù)時(shí)有所不同。

Compressed行格式

Compressed行格式在Dynamic行格式的基礎(chǔ)上會(huì)采用壓縮算法對(duì)頁(yè)面進(jìn)行壓縮，以節(jié)省空間。以zlib的算法進(jìn)行壓縮，因此對(duì)于BLOB、TEXT、VARCHAR這類大長(zhǎng)度數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行有效的存儲(chǔ)（減少40%，但對(duì)CPU要求更高）。

數(shù)據(jù)溢出

如果我們定義一個(gè)表，表中只有一個(gè)VARCHAR字段，如下：

CREATE TABLE test_varchar( c VARCHAR(60000))

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

在Compact和Redundant行格式中，對(duì)于占用存儲(chǔ)空間非常大的列，在記錄的真實(shí)數(shù)據(jù)處只會(huì)存儲(chǔ)該列的該列的前768個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，然后把剩余的數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在幾個(gè)其他的頁(yè)中，記錄的真實(shí)數(shù)據(jù)處用20個(gè)字節(jié)（768字節(jié)后20個(gè)字節(jié)）存儲(chǔ)指向這些頁(yè)的地址。這個(gè)過程也叫做行溢出，存儲(chǔ)超出768字節(jié)的那些頁(yè)面也被稱為溢出頁(yè)。

Dynamic和Compressed行格式，不會(huì)在記錄的真實(shí)數(shù)據(jù)處存儲(chǔ)字段真實(shí)數(shù)據(jù)的前768個(gè)字節(jié)，而是把所有的字節(jié)都存儲(chǔ)到其他頁(yè)面中，只在記錄的真實(shí)數(shù)據(jù)處存儲(chǔ)其他頁(yè)面的地址。

實(shí)戰(zhàn)分析行格式

準(zhǔn)備表及數(shù)據(jù)：

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(nèi)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(zhǎng)字段長(zhǎng)度列表，逆序，t4列長(zhǎng)度為3，t2列長(zhǎng)度為2，t1列長(zhǎng)度為1
00 // NULL標(biāo)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(zhǎng)度
00 00 00 2b 68 00 // RowID我們建的表沒有主鍵，因此會(huì)有RowID，固定6字節(jié)長(zhǎng)度
00 00 00 00 06 05 // 事務(wù)ID，固定6個(gè)字節(jié)80 00 00 00 32 01 10 // 回滾指針，固定7個(gè)字節(jié)61 
// t1數(shù)據(jù)'a'62 62 
// t2'bb'62 62 20 20 20 20 20 20 20 20 // t3數(shù)據(jù)'bb'63 63 63 // t4數(shù)據(jù)'ccc'

第二行整理如下：

03 02 01 // 變長(zhǎng)字段長(zhǎng)度列表，逆序，t4列長(zhǎng)度為3，t2列長(zhǎng)度為2，t1列長(zhǎng)度為1
00 // NULL標(biāo)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(zhǎng)度
00 00 00 00 02 01 // RowID我們建的表沒有主鍵，因此會(huì)有RowID，固定6字節(jié)長(zhǎng)度
00 00 00 00 0f 62 // 事務(wù)ID，固定6個(gè)字節(jié)
c9 00 00 01 b2 01 10 // 回滾指針，固定7個(gè)字節(jié)64 // t1數(shù)據(jù)'d'65 65 
// t2數(shù)據(jù)'ee'65 65 20 20 20 20 20 20 20 20 // t3數(shù)據(jù)'ee'66 66 66 
// t4數(shù)據(jù)'fff'

第三行整理如下：

03 01 // 變長(zhǎng)字段長(zhǎng)度列表，逆序，t4列長(zhǎng)度為3，t1列長(zhǎng)度為1
06 // 00000110 NULL標(biāo)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(zhǎng)度
00 00 00 00 02 02 // RowID我們建的表沒有主鍵，因此會(huì)有RowID，固定6字節(jié)長(zhǎng)度
00 00 00 00 0f 67 // 事務(wù)ID，固定6個(gè)字節(jié)
cc 00 00 01 b6 01 10 // 回滾指針，固定7個(gè)字節(jié)64 // t1數(shù)據(jù)'d'66 66 66 // t4數(shù)據(jù)'fff'

接下來更新下數(shù)據(jù)：

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(jìn)制內(nèi)容（需要等一會(huì)，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(zhǎng)字段長(zhǎng)度列表，逆序，t4列長(zhǎng)度為3，t1列長(zhǎng)度為1
02 // 0000 0010 NULL標(biāo)志位，表示t2為null
00 00 10 00 58 // 記錄頭信息，固定5字節(jié)長(zhǎng)度
00 00 00 00 02 00 // RowID我們建的表沒有主鍵，因此會(huì)有RowID，固定6字節(jié)長(zhǎng)度
00 00 00 00 0f 68 // 事務(wù)ID，固定6個(gè)字節(jié)
4d 00 00 01 9e 04 a9 // 回滾指針，固定7個(gè)字節(jié)61 // t1數(shù)據(jù)'a'62 62 20 20 20 20 20 20 20 20 // t3數(shù)據(jù)'bb'63 63 63 // t4數(shù)據(jù)'ccc'

第二行整理如下：

03 02 01 // 變長(zhǎng)字段長(zhǎng)度列表，逆序，t4列長(zhǎng)度為3，t2列長(zhǎng)度為2，t1列長(zhǎng)度為1
00 // NULL標(biāo)志位，第二行沒有NULL值20 00 18 00 00 // 0010 delete_mask=1 標(biāo)記該記錄是否被刪除  記錄頭信息，固定5字節(jié)長(zhǎng)度
00 00 00 00 02 01 // RowID我們建的表沒有主鍵，因此會(huì)有RowID，固定6字節(jié)長(zhǎng)度
00 00 00 00 0f 6a // 事務(wù)ID，固定6個(gè)字節(jié)
4e 00 00 01 9f 10 c0 // 回滾指針，固定7個(gè)字節(jié)64 // t1數(shù)據(jù)'d'65 65 // t2數(shù)據(jù)'ee'65 65 20 20 20 20 20 20 20 20 // t3數(shù)據(jù)'ee'66 66 66 // t4數(shù)據(jù)'fff'

第三行數(shù)據(jù)未發(fā)生變化。

以上是MySQL如何從二進(jìn)位內(nèi)容看InnoDB行格式的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！