剖析MySQL InnoDB存儲原理（上）

一、MySQL記錄的存儲結(jié)構(gòu)：

1、Page的結(jié)構(gòu)，如下圖：

1.1 頁頭

記錄頁面的控制信息，共占56字節(jié)，包括頁的左右兄弟頁面指針、頁面空間使用情況等。

1.2 虛記錄

最大虛記錄:比頁內(nèi)最大主鍵還大

最小虛記錄:比頁內(nèi)最小主鍵還小

1.3 記錄堆

行記錄存儲區(qū)，分為有效記錄和已刪除記錄

1.4 自由空間鏈表

已刪除記錄組成的鏈表

1.5 未分配空間

頁面未使用的存儲空間;

2、Page頁內(nèi)記錄的維護(hù)

2.1 順序保證

邏輯連續(xù)，如圖所示：

2.2 插入策略

為了提高內(nèi)存的利用率，減少內(nèi)存碎片化空洞，首先從自由空間鏈表中分配（已刪除的記錄鏈表），如果空間不夠再從未分配空間分配；

2.3 頁內(nèi)查詢

二分查找，首先從物理連續(xù)的solt（0～n）中查找所在的solt位，然后再從page邏輯鏈表中找到所對應(yīng)的記錄；如圖所示；

3、Page頁內(nèi)數(shù)據(jù)特性

3.1 PageSize的固定大小為16KB

3.2 每頁至少兩天記錄，單行最大為8KB

3.3 最多存儲10個大字段

數(shù)據(jù)段最大768 ->（768+20)*10<8K

超出部分存儲在溢出頁

3.4 VARCHAR

1或2個字節(jié)描述字符長度;

實(shí)際內(nèi)容存儲在長度字節(jié)之后;

VARCHAR(255) [一個字節(jié)]+內(nèi)容

VARCHAR(256) [兩個字節(jié)]+內(nèi)容

二、 InnoDB索引原理和優(yōu)化

1、索引的原理分析

1.1 聚簇索引

數(shù)據(jù)存儲在主鍵索引中,數(shù)據(jù)按主鍵順序存儲,如圖所示：

1.2 二級索引

除主鍵索引以外的索引，葉子中存儲主鍵值

一次查詢需要走兩遍查詢

主鍵大小會影響所有索引的大小，如圖所示：

1.3 聯(lián)合索引

Key由多個字段組成，最左匹配原則

一個索引只創(chuàng)建一棵樹按第一列排序

第一列相同按第二列排序

注意 ：如果不是按照最左開始查找，無法使用索引，不能跳過中間列，某列使用范圍查詢后面的列不能使用索引。

2、索引的優(yōu)化分析

2.1 存儲空間

索引文件大小是由字段大小、頁內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)目、樹的層數(shù)

2.2 主鍵的選擇

自增主鍵，順序?qū)懭?，效率?/p>

隨機(jī)主鍵，結(jié)點(diǎn)分裂、數(shù)據(jù)移動

自增主鍵寫入磁盤利用率高，每次查詢走兩級索引

隨機(jī)主鍵寫入磁盤利用率低，每次查詢走兩級索引

業(yè)務(wù)主鍵:寫入查詢磁盤利用率都高，可以使用一級索引

聯(lián)合主鍵:影響索引大小，不易維護(hù)，不建議使用

2.3 聯(lián)合主鍵

按索引區(qū)分度排序，并且覆蓋索引；

2.4 字符串索引

字符是按照字節(jié)對比的，設(shè)置的時候注意控制長度；

不支持開頭的%模糊查詢，只能全表掃描；