InnoDB页结构浅析

InnoDB将所有的记录存放在数据库页中（也可以称为数据块）。一般情况下，所有的页大小都是16KB。
      数据页中不仅仅包含实际的记录，还包含其它的一些内容，比如文件头以及文件尾等等。
InnoDB的页包含以下几个部分：
1)      Fil Header：文件头
2)      Page Header：页头
3)      Infimum+Supremum Records：最小虚记录以及最大虚记录
4)      User Records：用户记录
5)      Free Space：自由堆
6)      Page Directory：目录槽
7)      Fil Trailer：文件尾
     从这几个部分，我们可以看到。页中的2与6是与页管理有关，页中的1和7与文件管理有关。其中的3、4、5是记录相关的。每个页一旦分配，一定具有最小虚记录与最大虚记录，可以分别想像成无穷小、无穷大。当用户插入一条记录，就会从5（自由堆）中分配一块空间用来存储该记录。

1 Fil Header（文件头）
   文件头由8个部分组成，见表1：
                              表1：文件头的组织形式
名称 长度 含义
FIL_PAGE_SPACE 4 space id
FIL_PAGE_OFFSET 4 页号
FIL_PAGE_PREV 4 上一页
FIL_PAGE_NEXT 4 下一页
FIL_PAGE_LSN 8 日志序列号
FIL_PAGE_TYPE 2 页类型
FIL_PAGE_FILE_FLUSH_LSN 8 文件的日志序列号，仅文件的第一页的此字段有效
FIL_PAGE_ARCH_LOG_NO 4 归档日志文件号



2 Page Header（页头）
   页头由14个部分组成，见表2：
                               表2：文件头的组织形式
名称 长度 含义
PAGE_N_DIR_SLOTS 2 记录槽的数量，初始值为2，因为页至少具有最小虚记录与最大虚记录
PAGE_HEAP_TOP 2 指向堆中的第一条记录
PAGE_N_HEAP 2 堆记录的数量，初始值为2
PAGE_N_FREE 2 指向第一个空闲记录
PAGE_GARBAGE 2 被删除记录的总字节数
PAGE_LAST_INSERT 2 指向最后一个插入的记录
PAGE_DIRECTION 2 记录顺序
PAGE_N_DIRECTION 2 连续同方面插入的数量
PAGE_N_RECS 2 用户记录的数量
PAGE_MAX_TRX_ID 8 更改此页的最高事务ID（仅仅对二级索引有效）
PAGE_LEVEL 2 该页在索引中的层次（页节点是0）
PAGE_INDEX_ID 8 所属的索引ID
PAGE_BTR_SEG_LEAF 10 索引页节点段
PAGE_BTR_SEG_TOP 10 索引内节点段



3 Infimum+Supremum Records（最小虚记录以及最大虚记录）
   最小虚拟记录与最大虚拟记录，既是所谓的负无穷大、正无穷大。这两个记录是在页创建时创建的，并且永远不会被删除。它们的作用在于作为查询的屏障，避免越界。

4 User Records（用户记录）
  在该区域中，将可以找到所有用户插入的记录。有两种方式来查找用户记录，一种为有序，另外一种为无序。
   InnoDB不会在该区域按照记录进行B树的key排序（这会导致频繁的数据移动），所以，插入时是直接将新行插入现有行的后面（从自由堆的顶部分配空间），或者使用空闲记录的空间（空闲记录即被删除的记录，记录被删除后，并不立即回收该记录所占的空间）。
但是，B树的定义是记录必须按照key值进行排序，因此每个记录都含有一个指针(next字段)指向下一条记录（以key值排序）。换句话说，这些记录有一个单向链表。所以，InnoDB在查找时可以按照key排序的方式进行查找。

5 Free Space（自由堆）
   自由堆，可以从该堆上为新记录分配所需空间。

6 Page Directory（目录槽）
   和其它数据库不同的是，InnoDB并不会为每一个记录分配一个目录。每六个记录分配一个目录。

7 Fil Trailer（文件尾）
  文件尾记录的是文件的LSN。



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