行数据存储

对数据页中的每一行数据，他在磁盘上是怎么存储的？其实这里涉及到一个概念，就是行格式。我们可以对一个表指定他的行存储的格式是什么样的，比如我们这里用一个COMPACT格式。


CREATE TABLE table_name (columns) ROW_FORMAT=COMPACT
ALTER TABLE table_name ROW_FORMAT=COMPACT

你可以在建表的时候，就指定一个行存储的格式，也可以后续修改行存储的格式。这里指定了一个COMPACT行存储格式，在这种格式下，每一行数据他实际存储的时候，大概格式类似下面这样：变长字段的长度列表，null值列表，数据头，column01的值，column02的值，column0n的值......对于每一行数据，他其实存储的时候都会有一些头字段对这行数据进行一定的描述，然后再放上他这一行数据每一列的具体的值，这就是所谓的行格式。除了COMPACT以外，还有其他几种行存储格式，基本都大同小异。

一行数据在磁盘文件里存储的时候，实际上首先会包含自己的变长字段的长度列表，然后是NULL值列表，接着是数据头，然后接着才是真实数据


0x09 0x04 NULL值列表 头信息 school =xx_school name=jack

变长字段磁盘存储方式

在MySQL里有一些字段的长度是变长的，是不固定的，比如VARCHAR(10)之类的这种类型的字段，实际上他里面存放的字符串的长度是不固定的，有可能是“hello”这么一个字符串，也可能是“a”这么一个字符串

现在有一行数据，他的几个字段的类型为VRACHAR(10)，CHAR(1)，CHAR(1)，那么他第一个字段是VARCHAR(10)，这个长度是可能变化的，所以这一行数据可能就是类似于：hello a a，这样子，第一个字段的值是“hello”，后面两个字段的值都是一个字符a 。另外一行数据，同样也是这几个字段，他的第一个字段的值可能是“hi”，后面两个字段也是“a”

最终落地到磁盘里的时候, hello a a hi a a 挨着存储,从磁盘读取数据的时候,不知道取多少个长度的数据, 可能读取出来“hello a a hi”是一行数据，也可能读取出来“hello a”

MySQL 在存储每一行数据的时候，都保存一下他的变长字段的长度列表，这样才能解决一行数据的读取问题

“hello a a”前面补充一些额外信息，首先就是变长字段的长度列表，你会看到这行数据在磁盘文件里存储的时候，其实是类似如下的格式：

0x05 null值列表 数据头
hello a a

。

多个变长字段，如何存放他们的长度？

比如一行数据有VARCHAR(10) VARCHAR(5) VARCHAR(20) CHAR(1) CHAR(1)，一共5个字段，其中三个是变长字段，此时假设一行数据是这样的：hello hi hao a a

此时在磁盘中存储的，必须在开头的变长字段长度列表中存储几个变长字段的长度，一定要注意一点，这里是逆序存储的！也就是说先存放VARCHAR(20)这个字段的长度，然后存放VARCHAR(5)这个字段的长度，最后存放VARCHAR(10)这个字段的长度。所以一行数据实际存储可能是下面这样的： 0x03 0x02 0x05 null值列表头字段 hello hi hao a a

多个NULL字段存储方式

磁盘上有特殊的数据区域存储null值,这块区域就是NULL值列表。

NULL值是以二进制bit位来存储的

对所有的NULL值，不通过字符串在磁盘上存储，而是通过二进制的bit位来存储，一行数据里假设有多个字段的值都是NULL，那么这多个字段的NULL，就会以bit位的形式存放在NULL值列表中。

举个例子，假设你有一张表，他的建表语句如下所示：


CREATE TABLE customer (
name VARCHAR(10) NOT NULL,
address VARCHAR(20),
gender CHAR(1),
job VARCHAR(30),
school VARCHAR(50)
) ROW_FORMAT=COMPACT;

假设这个表里有一行数据: “jack NULL m NULL xx_school”

只有name和school两个变长字段是有值的，把他们的长度按照逆序放在变长字段长度列表中就可以了，如下所示


0x09 0x04 NULL值列表 头信息 school =xx_school name=jack

只要是允许为NULL的字段，都有一个bit位的值，如果bit值是1说明是NULL，如果bit值是0说明不是NULL。

比如上面4个字段都允许为NULL，每个人都会有一个bit位，这一行数据的值是jack NULL m NULL xx_school，其中2个字段是null，2个字段不是null，所以4个bit位应该是：1010 ,实际放在NULL值列表的时候，他是按逆序放的，所以在NULL值列表里，放的是：0101 不足8个bit位就高位补0,实际存放如下


0x09 0x04 00000101 头信息 school =xx_school name=jack

40bit数据头

每一行数据存储的时候，还得有40个bit位的数据头，这个数据头是用来描述这行数据的。

这40个bit位里，第一个bit位和第二个bit位，都是预留位，是没任何含义的。接下来有一个bit位是delete_mask，他标识的是这行数据是否被删除了，下一个bit位是min_rec_mask 接下来有4个bit位是n_owned 接着有13个bit位是heap_no，他代表的是当前这行数据在记录堆里的位置。然后是3个bit位的record_type，这就是说这行数据的类型: 0代表的是普通类型，1代表的是B+树非叶子节点，2代表的是最小值数据，3代表的是最大值数据。

最后是16个bit的next_record，这个是指向它下一条数据的指针

实际数据的存储

之前说了一个例子，有一行数据是“jack NULL m NULL xx_school”，那么他真实存储大致如下所示：0x09 0x04 00000101 0000000000000000000010000000000000011001 jack m xx_school 刚开始先是他的变长字段的长度，用十六进制来存储，然后是NULL值列表，指出了谁是NULL，接着是40个bit位的数据头，然后是真实的数据值，就放在后面。

读取这个数据的时候，他会根据变长字段的长度，先读取出来jack这个值，因为他的长度是4，就读取4个长度的数据，然后发现第二个字段是NULL，就不用读取了。

第三个字段是定长字段，直接读取1个字符就可以了，就是m这个值，第四个字段是NULL，不用读取了；第五个字段是变长字段长度是9，读取出来xx_school。

真正在磁盘上存储的时候, 数据是根据我们数据库指定的字符集编码，进行编码之后再存储的0x09 0x04 00000101 0000000000000000000010000000000000011001 616161 636320 6262626262 。

在实际存储一行数据的时候，会在他的真实数据部分，加入一些隐藏字段。

首先有一个DB_ROW_ID字段，这就是一个行的唯一标识，是他数据库内部给你搞的一个标识，不是你的主键ID字段。如果我们没有指定主键和unique key唯一索引的时候，他就内部自动加一个ROW_ID作为主键。

接着是一个DB_TRX_ID字段，这是跟事务相关的，他是说这是哪个事务更新的数据，这是事务ID。

最后是DB_ROLL_PTR字段，这是回滚指针，是用来进行事务回滚的。

实际一行数据可能看起来如下所示：


0x09 0x04 00000101 0000000000000000000010000000000000011001 00000000094C（DB_ROW_ID）00000000032D（DB_TRX_ID） EA000010078E（DB_ROL_PTR） 616161 636320 6262626262

行溢出

一行数据存储的内容太多，导致磁盘一个数据页都放不下了，此时只能溢出这个数据页，把数据溢出存放到其他数据页里去，那些数据页就叫做溢出页。

比如有一个表的字段类型是VARCHAR(65532)，意思就是最大可以包含65532个字符，那也就是65532个字节，这就远大于16kb的大小了，也就是说这一行数据的这个字段都远超一个数据页的大小了！这个时候实际上会在那一页里存储你这行数据，然后在那个字段中，仅仅包含他一部分数据，同时包含一个20个字节的指针，指向了其他的一些数据页，那些数据页用链表串联起来，存放这个VARCHAR(65532)超大字段里的数据。

其他的一些字段类型都是一样的，比如TEXT、BLOB这种类型的字段，都有可能出现溢出，然后一行数据就会存储在多个数据页里。