知识点:
- mysql创建主键:
- 首先判断表中是否有非空的唯一索引,如果有,则该列为主键
- 如果不符合上述条件,存储引擎会自动创建6个字节大小的指针
- 当表中有多个非空唯一索引,会按照索引的顺序选择第一个索引作为主键
InnoDB逻辑存储结构
先看逻辑图:
- 表空间Tablespace(ibd文件)
- 段Segment(一个索引2个段)
- 区Extent(1MB):64个Page
- 页Page(16KB):磁盘管理的最小单位
- 一个B+树节点就是一个页(16KB)
- 页的编号可以映射到物理文件偏移
- B+树叶子节点前后形成双向链表
- 行Row
- 字段Field
InnoDB Page详细讲解
- 基本概念:
- Page的默认大小为16KB,每个Page用32位的数字标记,因此一共有2^32个Page,每个表空间一共有64TB的容量。
- 每个Page都有一个offset,page0的offset为0,而page1的offset为16384(16KB)。
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Page的结构为下图所示:
从图中看出,每个Page有38字节头和8字节的尾。FIL头和尾的结构如下所示:
每个Page占用16KB,64个连续的Page放在一起一共占用1MB,称为一个Extent,多个Extent组合在一起就是一个表空间,也叫表文件,如下图所示:
InnoDB索引结构存储(从Page角度理解):
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页:存储的最小单位,InnoDB使用32位比特来表示一个页号,因此InnoDB能保存的最大容量为(2^32)*16KB。
如图所示:每个页保存前一页和后一页的指针,各4个字节。此外页头信息还包括页类型和页号。
从图中看出,页中间存放着数据库中的数据记录,其中第一条记录是系统记录,Supermum用来保存数据记录的尾指针,而Infimum用来保存数据记录的头指针。User Record在页中以单链表的形式存储。
记录和Page组合起来就是完整的数据格式。见下图所示:
User Record可以分为四种格式: - 主索引树的非叶子节点:非叶子节点保存主键和指针
- 主索引树的叶子节点:叶子节点保存主键,并且保存主键记录
- 辅助索引的非叶子节点:保存非主键键值,以及指针
- 辅助索引的叶子节点:保存非主键键值,以及主键(通过主键查询获取记录)
下面看看主键索引的结构图,只包含主键非叶子节点索引和主键叶子节点索引。
从B+树的角度理解InnoDB索引存储:
InnoDB B+树索引主要有叶子节点和非叶子节点两种类型。叶子节点包含数据,非叶子节点只包含指针。
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叶子节点:
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非叶子节点:
从图中可以看出,非叶子节点中保存的是最小键值子节点的Page值,而叶子节点中保存的是数据记录。B+树是平衡树,同一层可以有多个节点,称为兄弟节点,兄弟节点之间通过双向链表连接。如下图叶子节点,在同一层次:
下面举个例子来看B+树一个root节点的结构:
则B+树数据结构如下图所示:
如果数据量变多,则B+树会增加到多层: