详解MySQL的数据行和行溢出机制

一、行 有哪些格式？

你可以像下面这样看一下你的MySQL行格式设置。

其实MySQL的数据行有两种格式，一种就是图中的 Compact格式，还有一种是Redundant格式。

Compact是一种紧凑的行格式，设计的初衷就是为了让一个数据页中可以存放更多的数据行。

你品一品，让一个数据页中可以存放更多的数据行是一个多么激动人心的事，MySQL以数据页为单位从磁盘中读数据，如果能做到让一个数据页中有更多的行，那岂不是使用的空间变少了，且整体的效率直线飙升？

官网介绍：Compact能比Redundant格式节约20%的存储。

Compact从MySQL5.0引入，MySQL5.1之后，行格式默认设置成 Compact 。所以本文描述的也是Compact格式。

二、紧凑的行格式长啥样？

你肯定晓得表中有的列允许为null，有的列是变长的varchar类型。

那Compact行格式是如何组织描述这些信息的呢？如下图：

每部分包含的数据可能要比我上面标注的1、2、3还要多。

为了给大家更直观的感受和理解我只是挑了一部分展示给大家看。

三、MySQL单行能存多大体量的数据？

在MySQL的设定中，单行数据最大能存储65535byte的数据（注意是byte，而不是字符）

但是当你像下面这样创建一张数据表时却发生了错误：

MySQL不允许创建一个长度为65535byte的列，因为数据页中每一行中都有我们上图提到的隐藏列。

所以将varchar的长度降低到65532byte即可成功创建该表

注意这里的65535指的是字节，而不是字符。

所以如果你将charset换成utf8这种编码格式，那varchar(N)中的N其实指的N个字符，而不是N个byte。所以如果你像下面这样创建表就会报错。

假如encode=utf8时三个byte表示一个字符。那么65535 / 3 = 21845个字符。

四、Compact格式是如何做到紧凑的？

MySQL每次进行随机的IO读

默认情况下，数据页的大小为16KB。数据页中存储着数行。

那就意味着一个数据页中能存储越多的数据行，MySQL整体的进行的IO次数就越少？性能就越快？

Compact格式的实现思路是：当列的类型为VARCHAR、 VARBINARY、 BLOB、TEXT时，该列超过768byte的数据放到其他数据页中去。

如下图：

看到这里来龙去脉是不是很清晰了呢？

MySQL这样做，有效的防止了单个varchar列或者Text列太大导致单个数据页中存放的行记录过少而让IO飙升的窘境且占内存的。

五、什么是行溢出？

那什么是行溢出呢？

如果数据页默认大小为16KB，换算成byte： 16*1024 = 16384 byte

那你有没有发现，单页能存储的16384byte和单行最大能存储的 65535byte 差了好几倍呢？

也就是说，假如你要存储的数据行很大超过了65532byte那么你是写入不进去的。假如你要存储的单行数据小于65535byte但是大于16384byte，这时你可以成功insert，但是一个数据页又存储不了你插入的数据。这时肯定会行溢出！

其实在MySQL的设定中，发生行溢出并不是达到16384byte边缘才会发生。

对于varchar、text等类型的行。当这种列存储的长度达到几百byte时就会发生行溢。

六、行 如何溢出？

还是看这张图：

在MySQL设定中，当varchar列长度达到768byte后，会将该列的前768byte当作当作prefix存放在行中，多出来的数据溢出存放到溢出页中，然后通过一个偏移量指针将两者关联起来，这就是行溢出机制。

七、思考一个问题

不知道你有没有想过这样一个问题：

首先你肯定知道，MySQL使用的是B+Tree的聚簇索引，在这棵B+Tree中非叶子节点是只存索引不存数据，叶子节点中存储着真实的数据。同时叶子结点指向数据页。

那当单行存不下的时候，为啥不存储在两个数据页中呢？就像下图这样～。

单个节点存储下，我用多个节点存总行吧！说不定这样我的B+Tee还能变大长高（这其实是错误的想法）

这个错误的描述对应的脑图如下：

那MySQL不这样做的原因如下：

MySQL想让一个数据页中能存放更多的数据行，至少也得要存放两行数据。否则就失去了B+Tree的意义。B+Tree也退化成一个低效的链表。

你可以品一下这句蓝色的话，他说的每个数据页至少要存放两行数据的意思不是说 数据页不能只存一行。你确确实实可以只往里面写一行数据，然后去吃个饭，干点别的。一直让这个数据页中只有一行数据。

这句话的意思是，当你往这个数据页中写入一行数据时，即使它很大将达到了数据页的极限，但是通过行溢出机制。依然能保证你的下一条数据还能写入到这个数据页中。

正确的脑图如下：

参考：

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-row-format.html

https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/column-count-limit.html

作者： 赐我白日梦

出处：https://www.cnblogs.com/ZhuChangwu/p/14035330.html