• InnoDB数据页结构示例

    目录

    一、分析表空间

    二、分析0000000b页

    三、记录查找过程

    四、参考资料

    一、分析表空间

            使用工具py_innodb_page_info.py（详细见：py_innodb_page_info.py工具使用_爱我所爱0505的博客-CSDN博客）来分析表空间。

            如下所示，t_activity_detail的空间共832页，其中B+树节点页有296页，空闲页有533页。而B+树当前高度是2层，最高层page level <0001>，属于非叶子节点；page level <0000>是叶子节点。

    1. [root@488c1daa7967 py_innodb_page_info]# python py_innodb_page_info.py -v /home/MySQL5.7/mysql-5.7.35/data/test_mysql/t_activity_detail.ibd
    2. page offset 00000000, page type 
    3. page offset 00000001, page type 
    4. page offset 00000002, page type 
    5. page offset 00000003, page type , page level <0001>
    6. page offset 00000004, page type , page level <0001>
    7. page offset 00000005, page type , page level <0001>
    8. page offset 00000006, page type , page level <0001>
    9. page offset 00000007, page type , page level <0001>
    10. page offset 00000008, page type , page level <0001>
    11. page offset 00000009, page type , page level <0001>
    12. page offset 0000000a, page type , page level <0001>
    13. page offset 0000000b, page type , page level <0000>
    14. page offset 0000000c, page type , page level <0000>
    15. page offset 0000000d, page type , page level <0000>
    16. page offset 0000000e, page type , page level <0000>
    17. page offset 0000000f, page type , page level <0000>
    18. page offset 00000010, page type , page level <0000>
    19. page offset 00000011, page type , page level <0000>
    20. ......
    21. page offset 000000e3, page type , page level <0000>
    22. page offset 00000000, page type 
    23. page offset 00000000, page type 
    24. ......
    25. page offset 00000000, page type 
    26. page offset 00000100, page type , page level <0000>
    27. page offset 00000101, page type , page level <0000>
    28. page offset 00000102, page type , page level <0000>
    29. ......
    30. page offset 00000146, page type , page level <0000>
    31. page offset 00000000, page type 
    32. page offset 00000000, page type 
    33. ......
    34. page offset 00000000, page type  
    35. Total number of page: 832:
    36. Freshly Allocated Page: 533
    37. Insert Buffer Bitmap: 1
    38. File Space Header: 1
    39. B-tree Node: 296
    40. File Segment inode: 1

    二、分析0000000b页

            page offset 0000000b表示0000000b页在表空间的偏移量（页的位置），如下计算：11 * 16KB = 180224 = 0x2c000。所以通过FileViewPro软件打开t_activity_detail.ibd，找到0x0002c000，就是0000000b页的起始位置。

            默认页的大小为16KB，则12 * 16KB = 196608 = 0x30000，那么0x0002c000 ~ 0x0002ffff就是0000000b页的起始位置、结束位置。通过hexdump命令查找该页的信息，如下所示。

    hexdump -C -s 180224 -n 16384 t_activity_detail.ibd

    其中：

    -n length 只格式化输入文件的前length个字节
    -C 输出规范的十六进制和ASCII码
    -b 单字节八进制显示
    -c 单字节字符显示
    -d 双字节十进制显示
    -o 双字节八进制显示
    -x 双字节十六进制显示
    -s 从偏移量开始输出

    1. [root@488c1daa7967 test_mysql]# hexdump -C -s 180224 -n 16384 t_activity_detail.ibd
    2. 0002c000  f9 fa eb 37 00 00 00 0b  ff ff ff ff 00 00 00 0c  |...7............|
    3. 0002c010  00 00 00 00 52 69 ef 94  45 bf 00 00 00 00 00 00  |....Ri..E.......|
    4. 0002c020  00 00 00 00 00 d9 00 06  3b 48 80 22 2a de 10 91  |........;H."*...|
    5. 0002c030  00 00 00 05 00 00 00 10  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
    6. 0002c040  00 00 00 00 00 00 00 00  01 47 00 00 00 00 00 00  |.........G......|
    7. 0002c050  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 01 00  |................|
    8. 0002c060  02 00 3c 69 6e 66 69 6d  75 6d 00 01 00 0b 00 00  |..
    9. 0002c070  73 75 70 72 65 6d 75 6d  01 00 00 00 00 01 00 00  |supremum........|
    10. 0002c080  01 01 01 a9 81 01 01 01  18 00 01 09 40 03 07 30  |............@..0|
    11. 0002c090  f8 0b 9f ff ff 2b 05 fd  0b fc 00 00 10 02 8f 30  |.....+.........0|
    12. 0002c0a0  30 30 30 30 30 35 00 00  00 00 4e 98 dd 00 00 01  |000005....N.....|
    13. 0002c0b0  62 01 10 37 36 37 31 38  2f 31 39 e8 b5 9b e5 ad  |b..76718/19.....|
    14. 0002c0c0  a3 e4 b8 ad e5 9b bd e5  a5 b3 e6 8e 92 e8 b6 85  |................|
    15. 0002c0d0  e7 ba a7 e8 81 94 e8 b5  9b 44 e7 bb 84 e7 ac ac  |.........D......|
    16. 0002c0e0  31 33 e8 bd ae ef bc 9a  e5 9b 9b e5 b7 9d 76 73  |13............vs|
    17. 0002c0f0  e6 b2 b3 e5 8c 97 80 00  00 00 99 a2 27 00 00 99  |............'...|
    18. 0002c100  a2 27 26 6a 36 35 31 38  39 36 31 33 36 31 80 00  |.'&j6518961361..|
    19. 0002c110  00 03 72 6f 6f 6d 32 30  31 39 30 31 31 37 32 30  |..room2019011720|
    20. 0002c120  33 31 32 37 31 31 5f 53  52 32 80 00 00 00 99 a2  |312711_SR2......|
    21. 0002c130  27 00 00 30 31 80 00 00  00 31 7b 22 68 69 67 68  |'..01....1{"high|
    22. 0002c140  52 65 73 6f 6c 75 74 69  6f 6e 48 22 3a 22 68 74  |ResolutionH":"ht|
    23. 0002c150  74 70 3a 2f 2f 77 61 70  78 2e 63 6d 76 69 64 65  |tp://wapx.cmvide|
    24. 0002c160  6f 2e 63 6e 3a 38 30 38  30 2f 70 75 62 6c 69 73  |o.cn:8080/publis|
    25. 0002c170  68 2f 70 6f 6d 73 2f 69  6d 61 67 65 2f 37 35 30  |h/poms/image/750|
    26. 0002c180  30 2f 30 32 34 2f 30 35  33 2f 32 30 31 39 30 31  |0/024/053/201901|
    27. 0002c190  31 37 32 32 32 30 5f 30  30 32 5f 48 33 32 5f 31  |172220_002_H32_1|
    28. ......
    29. 0002c880  2b 05 fd 0b fc 04 00 28  02 a9 30 30 30 30 30 30  |+......(..000000|
    30. 0002c890  38 00 00 00 00 4e 98 dd  00 00 01 62 01 40 37 36  |8....N.....b.@76|
    31. ......
    32. 0002d330  00 48 02 89 30 30 30 30  30 31 32 00 00 00 00 4e  |.H..0000012....N|
    33. 0002d340  98 dd 00 00 01 62 01 80  37 36 38 31 38 2f 31 39  |.....b..76818/19|
    34. ......
    35. 0002dd70  05 fd 0b fc 04 00 68 02  a8 30 30 30 30 30 31 36  |......h..0000016|
    36. 0002dd80  00 00 00 00 4e 98 dd 00  00 01 62 01 c0 37 36 39  |....N.....b..769|
    37. ......
    38. 0002e830  05 fd 0b fc 04 00 88 d8  37 30 30 30 30 30 32 30  |........70000020|
    39. 0002e840  00 00 00 00 4e 98 dd 00  00 01 62 02 00 37 37 30  |....N.....b..770|
    40. ......
    41. 0002ffe0  00 00 00 00 00 00 00 70  38 04 35 1a 00 70 28 39  |.......p8.5..p(9|
    42. 0002fff0  1d 79 13 34 08 8a 00 63  f9 fa eb 37 52 69 ef 94  |.y.4...c...7Ri..|
    43. 00030000
    类型名称字节示例起始示例说明
    File Header

    FIL_PAGE_SPACE_

    OR_CHKSUM

    		40002c000f9 fa eb 37代表页的checksum值
    FIL_PAGE_OFFSET40002c00400 00 00 0b

    1. 该页在表空间的偏移量；

    2. 对应page offset 0000000b。

    FIL_PAGE_PREV40002c008ff ff ff ff

    1. 当前页的上一页的偏移量；

    2. 0xffffffff，表示空，没有上页。

    FIL_PAGE_NEXT40002c00c00 00 00 0c

    1. 当前页的下一页的偏移量；

    2. 0x0000000c下一页的起始位置。

    FIL_PAGE_LSN80002c01000 00 00 00 52 69 ef 94当前页被修改的日志序列号
    FIL_PAGE_TYPE20002c01845 bf

    1. 页的类型；

    2. 0x45bf是B+树叶子节点

    FIL_PAGE_FILE_

    FLUSH_LSN

    		80002c01a00 00 00 00 00 00 00 00

    1. 表示该页更新到的日志序列号；

    2. 仅在系统空间使用，其他使用是0。

    FIL_PAGE_ARCH_

    LOG_NO_

    OR_SPACE_ID

    		40002c02200 00 00 d9

    1. 该页属于哪个表空间；

    2. 0xd9 = 217，查看information_schema

    .INNODB_SYS_DATAFILES中SPACE为217的表是：

    test_mysql/t_activity_detail

    Page Header

    PAGE_N_DIR_

    SLOTS

    		20002c02600 06

    1. 页目录中的slots（槽）数量；

    2. 每个槽，两个字节，查看Page Directory；

    3. 0x0006 = 6，6 * 2 = 12个字节。

    PAGE_HEAP_TOP

    		20002c0283b 48

    1. 堆中第一个记录的指针；

    2. 记录以堆的形式存放。

    PAGE_N_HEAP20002c02a80 22

    1. 堆中的记录数，第15位表示行记录格式；

    2. 包含Infimum、Supremum虚拟行

    PAGE_FREE20002c02c2a de指向可重用空间的首指针
    PAGE_GARBAGE20002c02e10 91

    1. 已删除记录的字节数，即：行记录中的delete_flag=1时的记录大小的总数；

    2. 0x1091 = 4241Byte

    PAGE_LAST_INSERT20002c03000 00

    最后插入行的位置（本行偏移量）

    PAGE_DIRECTION20002c03200 05

    1. 最后插入行的方向；

    2. 0x05表示：PAGE_NO_DIRECTION

    PAGE_N_DIRECTION20002c03400 00一个方向连续插入的记录数
    PAGE_N_RECS20002c03600 10

    1. 该页中的用户记录数； 

    2. 0x0010 = 16，不包括Infimum、Supremum。

    PAGE_MAX_TRX_ID80002c03800 00 00 00 00 00 00 00

    1. 修改当前页的最大事务ID；

    2. 仅在辅助索引中定义。

    PAGE_LEVEL20002c04000 00

    1. 当前页在B+树索引的位置；

    2. page level <0000>中0x00表示叶子节点，即：叶子节点总是第0层。

    PAGE_INDEX_ID80002c04200 00 00 00 00 00 01 47

    1. 索引ID，当前页属于哪个索引；

    2. 0x0147 = 327

    PAGE_BTR_SEG_

    LEAF

    		100002c04a00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

    1. B+树数据页中的非叶子节点所在段的segment header；

    2. 仅在B+树的Root页中定义。

    PAGE_BTR_SEG_

    TOP

    		100002c05400 00 00 00 00 00 00 00 00 00

    1. B+树数据页所在段的segment header；

    2. 仅在B+树的Root页中定义。

    Infimum Records------50002c05e01 00 02 00 3c

    1. 虚拟行Infimum的记录头；

    2. 其中最后两字节：0x003c，是第一个用户行记录的相对位置，即：0x2c063 + 0x003c = 0x2c09f，则：0x2c0a0就是第一个用户行记录的起始位置。

    ------80002c06369 6e 66 69 6d 75 6d 00

    1. 记录内容是：infimum，多了一个0x00字节；

    2. 虚拟行只有一列，char(8)，是字符的ascii码值的16进制，如：i 的ascii码是105 = 0x69；

    Supremum Records------50002c06b01 00 0b 00 00虚拟行Supremum的记录头
    ------80002c07073 75 70 72 65 6d 75 6d

    1. 记录内容是：supremum；

    2. 虚拟行只有一列，char(8)，是字符的ascii码值的16进制，如：s 的ascii码是115 = 0x73；

    Page Directory------

    动态

    0002fff7

    (往前)

    		00 70 28 39 1d 79 13 34 08 8a 00 63

    1. 字节数：File Header中的PAGE_N_DIR_

    SLOTS的数量：0x0006，每个槽2字节，所以：

    6 * 2 = 12字节；

    2. Page Directory是逆序存放的，即起始位置是0002fff7，往前数12字节。所以Page Directory的0002ffec（开始） ~ 0002fff7（结束）。

    3. 0x0063（前两个字节）是Infimum行的位置，即：0x2c063；

    4. 0x0070（最后两个字节）是supremum行的位置，即：0x2c070；

    File Trailer

    FIL_PAGE_END_

    LSN

    		80002fff8f9 fa eb 37 52 69 ef 94

    1. 前4字节表示：本页的checksum值，与File Header中的FIL_PAGE_SPACE_OR_CHKSUM相同；

    2. 后4字节表示：当前页被修改的日志序列号，与1. 中的FIL_PAGE_LSN相同；

    3. 前后4字节的值，与File Header对应的值做checksum函数比较，若相同，则本页数据完整。

    三、记录查找过程

            记录查找的过程是如下所示：

    • step1：B+树索引本身不能找到具体的行，而是找到该记录所在的页；
    • step2：把页读入内存的缓存池中；
    • step3：根据Page Directory进行二叉查找到记录。

            见第二章节所述，Page Directory的有：00 70 28 39 1d 79 13 34 08 8a 00 63，记录的相对位置是逆序存放的。0x63是infimum行的位置，即：0x2c063；0x0070是supremum行的位置，即：0x2c070。

            其中0x088a、0x1334、0x1d79 、0x2839分别对应的位置是0x2c000 + 0x088a = 0x2c88a、0x2c000 + 0x1334 = 0x2d334、0x2c000 + 0x1d79 = 0x2dd79、0x2c000 + 0x2839 = 0x2e839。下表所示，页目录中slots对应的二进制。

    slot记录相对位置二进制
    00 630x2c063虚拟行infimum的位置
    08 8a0x2c88a

    0002c880  2b 05 fd 0b fc 04 00 28  02 a9 30 30 30 30 30 30  |+......(..000000|
    0002c890  38 00 00 00 00 4e 98 dd  00 00 01 62 01 40 37 36  |8....N.....b.@76|

    13 340x2d3340002d330  00 48 02 89 30 30 30 30  30 31 32 00 00 00 00 4e  |.H..0000012....N|
    0002d340  98 dd 00 00 01 62 01 80  37 36 38 31 38 2f 31 39  |.....b..76818/19|
    1d 790x2dd790002dd70  05 fd 0b fc 04 00 68 02  a8 30 30 30 30 30 31 36  |......h..0000016|
    0002dd80  00 00 00 00 4e 98 dd 00  00 01 62 01 c0 37 36 39  |....N.....b..769|
    28 390x2e8390002e830  05 fd 0b fc 04 00 88 d8  37 30 30 30 30 30 32 30  |........70000020|
    0002e840  00 00 00 00 4e 98 dd 00  00 01 62 02 00 37 37 30  |....N.....b..770|
    00 700x2c070虚拟行supremum的位置

            每个slot里有多个行记录，记录按索引键值顺序存放，目的使用二叉查找法找到记录指针。所以根据页目录进行二叉查找记录。

    四、参考资料

    linux之hexdump命令_12458355的技术博客_51CTO博客

    py_innodb_page_info.py工具使用_爱我所爱0505的博客-CSDN博客

    InnoDB逻辑存储结构_爱我所爱0505的博客-CSDN博客

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