MySQL InnoDB 存儲引擎深度解析：表結構與行格式（一）

MySQL InnoDB 存儲引擎深度解析：表結構與行格式（一）

本篇系統介紹 InnoDB 表的邏輯存儲架構、索引組織表特性、四大行記錄格式（Redundant、Compact、Dynamic、Compressed）及溢出頁機制。

1. 索引組織表

InnoDB 表**必須有主鍵**，數據按主鍵順序存放（B+樹聚簇索引）。若建表未顯式指定 PK，選擇規則：

1. 首個非空唯一索引（Unique Not Null）
2. 若無，內部生成 6 字節隱藏 row_id 作為主鍵

注意：選擇依據是**索引定義順序**，而非列定義順序。

2. 邏輯存儲結構

• Tablespace（表空間）：最高層邏輯容器
• Segment（段）：數據段、索引段、Undo 段等
• Extent（區）：連續 64 頁（1MB）
• Page（頁/塊）：最小磁碟管理單位，預設 16KB

3. 行記錄格式演進

文件格式分兩代：

• Antelope：Redundant（舊）、Compact（5.0+ 預設）
• Barracuda：Dynamic、Compressed（1.0.x+，需 innodb_file_format=Barracuda）

A. Compact 行格式（5.0 引入，目標：高密度存儲）

結構：

1. **變長字段長度列表**（逆序，1 或 2 字節）
2. **NULL 標誌位**（位圖，1 字節對齊）
3. **記錄頭信息**（5 字節：刪除標記、最小記錄、記錄類型、下一記錄指針、堆號等）
4. **實際列數據**（NULL 不佔空間）
5. **隱藏列**：trx_id(6B)、roll_ptr(7B)、無 PK 時額外 row_id(6B)

特點：CHAR(N) 以 UTF8 存儲時優先去尾部空格，預留更新空間減少碎片。

B. Redundant 行格式（5.0 前）

結構：字段長度偏移列表（逆序）+ 記錄頭(6B) + 列數據。
特點：固定長度 CHAR 不去尾空格、NULL 佔用定長空間、主鍵無則用 6B row_id、輔助索引包含主鍵列以回表。

C. 行溢出數據

BLOB/TEXT/VARCHAR 過長時會發生**行溢出**。Compact/Redundant 在本頁保留前 768 字節前綴，餘數存 Off-page；Dynamic/Compressed 僅存 20 字節指針，全部 Off-page（實際長度 ≤40B 仍內聯）。

D. Dynamic 與 Compressed（Barracuda）

• **Dynamic**：完全行溢出，本頁只存 20B 指針，適合大字段表。
• **Compressed**：在 Dynamic 基礎上啟用頁壓縮（zlib），節省空間但增加 CPU，TPS 可能降至 10%。

格式對比速查

未完待續…

下篇將深入頁結構、Page Directory、File Trailer 校驗、Named File Formats 兼容機制等。