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content/docs/blog/SQL一行怎么存储.md

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+title: "MySQL 一行记录是怎么存储的？"
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+type: docs
+bookToC: true
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+参考：[小林 Coding](https://xiaolincoding.com/mysql/base/how_select.html)
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+- 一、数据存在哪个文件？
+- 二、COMPACT行格式是什么样子？
+- 三、InnoDB 页结构——数据真正存放的最小单元
+- 四、B+Tree 索引结构与聚簇 / 非聚簇索引
+- 五、行溢出后，MySQL怎么处理？
+- 六、总结
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+# MySQL 一行记录是怎么存储的？
+
+MySQL 数据由存储引擎管理，InnoDB 是默认存储引擎，所以主要以InnoDB引擎存储讨论。
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+# 一、数据存在哪个文件？
+
+每个数据库对应一个目录（如 `/var/lib/mysql/my_test`），每张表对应一个 `.ibd` 文件（**表空间文件**）——表的数据、索引都存在这个文件里。
+
+表空间的结构是分层的：
+
+- **表空间（Tablespace）** → 由多个 **段（Segment）** 组成
+- **段（Segment）** → 由多个 **区（Extent）** 组成
+- **区（Extent）** → 由 64 个连续的 **页（Page）** 组成（每个页默认 16KB）
+- **页（Page）** → 真正存放行记录的地方，是 InnoDB 管理磁盘的最小单位
+- **行（Row）** → 我们要重点分析的一行记录的存储格式
+
+#### 为什么要分层？
+
+- InnoDB直接按**行**管理磁盘 I/O 太慢，所以用 **页（16KB）** 作为读写单位，一次 I/O 读入一整页数据到内存。
+- 为了让 B+Tree 相邻的页在磁盘上也相邻，用 **区（1MB，64 个连续页）** 来分配空间，提升顺序 I/O 性能。
+
+# 二、COMPACT行格式是什么样子？
+
+![COMPACT 行格式示意图](/pictures/mysql-row-storage.png)
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+一行记录 = 「额外信息 + 真实数据」
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+MySQL除了存你写的字段，会存隐藏的内部信息[隐藏内部信息+真实字段数据]
+
+**核心**：
+
+**一行数据 = （内部头信息 + 变长字段 + NULL 列表） + 隐藏列 + 你的真实数据。**
+
+## 1、4 个隐藏信息
+
+### 1. 变长字段长度列表
+
+- 比如 `varchar、text、blob` 这种**长度不固定**的字段
+- MySQL 必须知道：这个字段占多少字节
+- 所以会在头部，存一个「长度列表」
+
+### 2. NULL 值列表
+
+- 记录这一行里，**哪些字段是 NULL**
+- 用 bit 位存，非常省空间
+- 没有 NULL 的行，这部分可以没有
+
+### 3. 记录头信息（固定）
+
+- 标记这行是什么类型的记录
+- 标记下一条数据在哪
+- 标记是否删除
+- 大小固定：**40 位（5 字节）**
+
+### 4. 隐藏列（MySQL 强制加的）
+
+如果你的表没有主键，InnoDB 会自动加三列：
+
+- `DB_ROW_ID`：行 ID（6 字节）
+- `DB_TRX_ID`：事务 ID（6 字节）
+- `DB_ROLL_PTR`：回滚指针（7 字节）
+
+## 2、真实数据部分
+
+就是你建表时写的：
+
+- int
+
+- varchar
+
+- char
+
+- datetime
+
+  …
+
+它们**紧跟在隐藏信息后面**。
+
+# 三、InnoDB 页结构——数据真正存放的最小单元
+
+InnoDB 读写磁盘的**最小单位是：页（Page）**。
+
+默认大小：**16KB**。
+
+所有数据、索引，都是按 “页” 来存、按 “页” 来加载。
+
+**数据在页内是有序的**：按主键从小到大排序，方便快速查找。
+
+**页与页之间是双向链表**：上一页 ↔ 下一页
+
+---
+
+## 1、一页是什么样的？
+
+一页可以简单分成 **4 大块**：
+
+### 1. 文件头部（File Header）
+
+- 这一页的基本信息
+- 上一页、下一页是谁（形成双向链表）
+- 页类型（数据页？索引页？）
+
+### 2. 页头部（Page Header）
+
+- 这一页里有多少行记录
+- 已经删了多少行
+- 最后插入的位置等
+
+### 3. **真正存数据的区域（核心）**
+
+这里面放的就是我们**一行一行的数据**。
+
+其结构：
+
+- 已删除的行（垃圾数据）
+- **用户记录（就是你存的真实数据）**
+- 空闲空间（还没用到的空间）
+
+数据行之间用**单向链表**串起来：
+
+行 1 → 行 2 → 行 3 → …
+
+### 4. 页尾部（File Trailer）
+
+- 校验用
+- 保证这一页写入时没有损坏
+
+# 四、B+Tree 索引结构与聚簇 / 非聚簇索引
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+InnoDB 所有索引（包括主键）底层都是 **B+Tree** 结构
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+聚簇索引（主键）叶子节点就是数据，查询最快。
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+非聚簇索引叶子节点存的是主键，需要回表，除非是覆盖索引。
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+### B+Tree 为什么适合做数据库索引？
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+1. **多路平衡**：一个节点可以存很多键值，树的高度很低（通常 3-4 层），查询非常快。
+2. 叶子节点有序且相连：
+   - 所有数据都在叶子节点，非叶子节点只存索引键和指针。
+   - 叶子节点之间是双向链表，支持高效的范围查询（`BETWEEN`、`ORDER BY`）。
+3. **磁盘友好**：节点大小和页（16KB）对齐，一次 I/O 就能加载一个完整节点。
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+# 五、行溢出后，MySQL怎么处理？
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+MySQL 中磁盘和内存交互的基本单位是页，一个页的大小一般是 16KB（16384字节）。
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+而一个 varchar(n) 类型的列最多可以存储 65532字节，一些大对象如 TEXT、BLOB 可能存储更多的数据，一个数据页可能就存不了一条记录。这个时候就会发生行溢出：
+InnoDB 存储引擎会自动将溢出的数据存放到「溢出页」中。在一般情况下，InnoDB 的数据都是存放在 「数据页」中。但是当发生行溢出时，溢出的数据会存放到「溢出页」中。
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+当发生行溢出时，在记录的真实数据处只会保存该列的一部分数据，而把剩余的数据放在「溢出页」中，然后**真实数据处用 20 字节存储指向溢出页的地址**，从而可以找到剩余数据所在的页。
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+# 六、总结
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+简要概括：一行的数据结构是头信息，隐藏列，真实数据。这一行会被存储到一个16KB的数据页中，在页内部每一行会按主键顺序排序链表，页与页之间按主键形成双向链表。而这些数据页会组成一个B+tree，就是聚簇索引，它的叶子节点存放完整的行数据。而非聚簇索引的叶子节点只存放索引列和主键，最后才回表提取完整行的数据。
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+行溢出的处理：当一行的数据内存大于16KB的时候，就会触发行溢出，InnoDB就会把一行中溢出的部分存放到溢出页中，而在原数据页中会留20字节存储指向溢出页的地址。