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• InnoDB 逻辑存储结构
• InnoDB 行记录格式

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MySQL 怎么存储，其实问的是 InnoDB 怎么存储，如果你清楚 InnoDB 存储引擎一行记录的格式，那么关于 NULL 值怎么存放这个问题，其实还是很简单的。

InnoDB 逻辑存储结构

InnoDB 中的所有数据都被逻辑地存放在一个空间中，这个空间被称之为 “表空间”（tablespace），表空间可以看作 InnoDB 存储引擎逻辑结构的最顶层，其中包含以下几个部分：

• 段（segment）：表空间是由各个段组成的，常见的段有：

  • 数据段（leaf node segment）：InnoDB 是索引组织表（index organized）的，数据即索引，索引即数据，因此数据段其实就是索引（B+ 数的叶子结点）
  • 索引段（non-leaf node segment）：B+ 树的非叶子节点
  • 回滚段（rollback segment）：也就是 undo log 中的数据

• 区（extent）：一个段最多可以申请 4 个区，区由 64 个连续的页组成，每个页大小为 16KB，即每个区的大小为 64 * 16 = 1M

• 页（page），也称为 “块”（block）：页是 InnoDB 磁盘管理的最小单位。每个页中的数据组织形式是 “行（row）”，也就是说数据是按行进行存放的，每个页最多存放 16KB / 2 ～ 200 = 7992 行的记录

InnoDB 行记录格式

InnoDB 存储引擎提供了 Compact 和 Redundant 两种格式来存放行记录格式，MySQL 5.1 默认保存为 Compact 格式。

可以通过 show table status like 'table_name' 来查看当前表使用的行记录格式。

Redundant 是为了兼容 MySQL 5.0 之前的版本来存在的，这里就不详细说了，主要看 Compact 格式，如下所示：

首先，Compact 行格式的首部是一个非 NULL 变长字段（varchar）的长度列表，并且这个长度列表是按照列的顺序逆序放置的：

• 当列的长度 < 255 字节，用 1 个字节标识
• 当列的长度 > 255 字节，用 2 个字节标识

举个例子，比如有四个字段 (id, name, age, address)，name 和 address 都是变长类型，有两行记录：

id	name	age	address
1	Job	20	Los Angeles
2	Julia	21	Panama

• name 列的长度分别是 3 和 5，十六进制表示 0x03 和 0x05
• address 列的长度分别是 11 和 6，十六进制表示 0xB 和 0x06

这两行记录对应的 Compact 格式如下图所示：

第二个部分就是 NULL 标识位，用于指示这行数据中是否有 NULL 值，若有的话，则将对应的比特位置为 1。具体来说，每个列对应一个二进制位（bit），二进制位同样按照列的顺序逆序排列。

比如有一行记录 id = 1, name = "admin", age = NULL，那么这行记录对应的 NULL 标位就是 100（逆序排放，[age, name, id]），然后在高位补 0，最终就是 0000 0100

第三部分是记录头信息（record header），固定占用 5 个字节（40 位），主要就是包含比如该行是否已被删除、页中下一条记录的相对位置等等之类的。