對MySQL的數據行和行溢出機制的理解

一、行 有哪些格式？

你可以像下面這樣看一下你的MySQL行格式設置。

其實MySQL的數據行有兩種格式，一種就是圖中的 Compact格式，還有一種是Redundant格式。

Compact是一種緊湊的行格式，設計的初衷就是為了讓一個數據頁中可以存放更多的數據行。

你品一品，讓一個數據頁中可以存放更多的數據行是一個多么激動人心的事，MySQL以數據頁為單位從磁盤中讀數據，如果能做到讓一個數據頁中有更多的行，那豈不是使用的空間變少了，且整體的效率直線飆升？

官網介紹：Compact能比Redundant格式節約20%的存儲。

Compact從MySQL5.0引入，MySQL5.1之后，行格式默認設置成 Compact 。所以本文描述的也是Compact格式。

二、緊湊的行格式長啥樣？

你肯定曉得表中有的列允許為null，有的列是變長的varchar類型。

那Compact行格式是如何組織描述這些信息的呢？如下圖：

每部分包含的數據可能要比我上面標注的1、2、3還要多。

為了給大家更直觀的感受和理解我只是挑了一部分展示給大家看。

三、MySQL單行能存多大體量的數據？

在MySQL的設定中，單行數據最大能存儲65535byte的數據（注意是byte，而不是字符）

但是當你像下面這樣創建一張數據表時卻發生了錯誤：

MySQL不允許創建一個長度為65535byte的列，因為數據頁中每一行中都有我們上圖提到的隱藏列。

所以將varchar的長度降低到65532byte即可成功創建該表

注意這里的65535指的是字節，而不是字符。

所以如果你將charset換成utf8這種編碼格式，那varchar(N)中的N其實指的N個字符，而不是N個byte。所以如果你像下面這樣創建表就會報錯。

假如encode=utf8時三個byte表示一個字符。那么65535 / 3 = 21845個字符。

四、Compact格式是如何做到緊湊的？

MySQL每次進行隨機的IO讀

默認情況下，數據頁的大小為16KB。數據頁中存儲著數行。

那就意味著一個數據頁中能存儲越多的數據行，MySQL整體的進行的IO次數就越少？性能就越快？

Compact格式的實現思路是：當列的類型為VARCHAR、 VARBINARY、 BLOB、TEXT時，該列超過768byte的數據放到其他數據頁中去。

如下圖：

看到這里來龍去脈是不是很清晰了呢？

MySQL這樣做，有效的防止了單個varchar列或者Text列太大導致單個數據頁中存放的行記錄過少而讓IO飆升的窘境且占內存的。

五、什么是行溢出？

那什么是行溢出呢？

如果數據頁默認大小為16KB，換算成byte： 16*1024 = 16384 byte

那你有沒有發現，單頁能存儲的16384byte和單行最大能存儲的 65535byte 差了好幾倍呢？

也就是說，假如你要存儲的數據行很大超過了65532byte那么你是寫入不進去的。假如你要存儲的單行數據小于65535byte但是大于16384byte，這時你可以成功insert，但是一個數據頁又存儲不了你插入的數據。這時肯定會行溢出！

其實在MySQL的設定中，發生行溢出并不是達到16384byte邊緣才會發生。

對于varchar、text等類型的行。當這種列存儲的長度達到幾百byte時就會發生行溢。

六、行 如何溢出？

還是看這張圖：

在MySQL設定中，當varchar列長度達到768byte后，會將該列的前768byte當作當作prefix存放在行中，多出來的數據溢出存放到溢出頁中，然后通過一個偏移量指針將兩者關聯起來，這就是行溢出機制。

七、思考一個問題

不知道你有沒有想過這樣一個問題：

首先你肯定知道，MySQL使用的是B+Tree的聚簇索引，在這棵B+Tree中非葉子節點是只存索引不存數據，葉子節點中存儲著真實的數據。同時葉子結點指向數據頁。

那當單行存不下的時候，為啥不存儲在兩個數據頁中呢？就像下圖這樣～。

單個節點存儲下，我用多個節點存總行吧！說不定這樣我的B+Tee還能變大長高（這其實是錯誤的想法）

這個錯誤的描述對應的腦圖如下：

那MySQL不這樣做的原因如下：

MySQL想讓一個數據頁中能存放更多的數據行，至少也得要存放兩行數據。否則就失去了B+Tree的意義。B+Tree也退化成一個低效的鏈表。

你可以品一下這句藍色的話，他說的每個數據頁至少要存放兩行數據的意思不是說 數據頁不能只存一行。你確確實實可以只往里面寫一行數據，然后去吃個飯，干點別的。一直讓這個數據頁中只有一行數據。

這句話的意思是，當你往這個數據頁中寫入一行數據時，即使它很大將達到了數據頁的極限，但是通過行溢出機制。依然能保證你的下一條數據還能寫入到這個數據頁中。

正確的腦圖如下：

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