Innodb 数据页结构
数据页的基本结构
Innodb 中有很多不同类型的页，但是今天只聊与数据存储相关的数据页，当然，官方名称是索引页（鉴于目前这个名称不好理解，暂时叫做数据页吧）
这里解释一下：
File Header
文件头部，存储页面的一些通用信息
Page Header
页面头部，页专有信息
Infimum + supremum
两条固定的虚拟记录，最小记录 + 最大记录
User Records
真实数据存储区域
Free Space
空闲空间，该页中未被使用的空间
Page Directory
页目录，页中某些记录的相对位置
File Trailer
文件尾部，校验页是否完整
（以上内容，有个印象即可）
记录在页中的存储
一个简单的过程开启：
刚开始，并没有User Records这么一说，都是Free Space，当用户插入数据的时候，就会从Free Space中申请空间，存放数据。当该页Free Space不足时，则会申请新的页面继续存储。
我们来探讨一下细节：
1、揭开行格式部分属性的神秘面纱
还是这幅图，代表记录头信息，数据页中的每一行记录都会拥有。
（下面的描述可能和图中不太一样，但是表达的意思是相同的）
delete_flag删除标志位，占用一个比特位，值为
0表示未删除，值为1表示已删除。是的，MySQL 并不会真正的将数据从磁盘上移除，而是打上一个
删除标记，被删除的记录会组成一个垃圾链表，方便空间的重复利用。想象一下，如果真的将一条记录删除了，后续的记录是不是要移位补齐，性能消耗比较大。
heap_noMySQL 将
User Records部分称作堆，heap_no代表记录在堆中的相对位置，新插入的记录总是比前一条记录的heap_no值大1。即，heap_no的值越小，在页面中越靠前。值得注意的时，MySQL 在
User Records中会默认的插入两条虚拟数据，就是上文提到过的Infimum + supremum，分别代表最小记录和最大记录，它们的heap_no值分别是0和1。也就是说，这两条虚拟记录在页中的位置最靠前。heap_no值在确定之后，就不会发生改变了。record_type表示
记录的类型，- 值为
0表示普通记录 - 值为
1表示B+树非叶子节点的目录项记录（稍安勿躁，后续会详细讲解） - 值为
2表示Infimum 记录 - 值为
3表示supremum 记录
- 值为
next_record非常重要的一个属性，表示下一条记录与当前记录的偏移量，值为正数，表示下一条记录在当前记录的后面，值为负数，表示下一条记录在当前记录的前面。
本质上是维护了一个链表结构，链表的头节点就是
Infimum，链表的尾节点就是supremum。头节点的下一个节点就是该页中主键值最小的记录，尾节点的上一个节点是该页中主键值最大的记录。（这里需要注意的是，与插入顺序是无关的）
实际上，
next_record指向的是下一条记录的额外信息和真实数据的中间。为什么这么设计呢？
本质上是利用
局部性原理，靠前的字段可以更快速的获取自己的描述信息，提高高速缓存的命中率，这也就是为什么要逆序存放的原因。
Page Director（页目录）
一个数据页中可能有很多条记录，上文也提到过，这些记录以链表的形式，按照主键顺序排列。
查找属于的时候，如果遍历页中的所有记录，那么效率简直不要太低，我们没有利用到条件有序这个特点（目前来说，是按照主键进行的顺序排列）。
有序的列表中查找，最快的算法肯定是二分查找，该算法体现的是一种分而治之的思想。
MySQL 将页中的记录进行分组，每一组有一个“组长”，这个“组长”就是主键值最大的那条记录，“组长”的记录头信息的n_owned属性值代表组内有多少个成员，即多少条记录。取每个“组长”相对于所在页的地址量，放入页目录当中，占用一个Slot，也就是槽位，每个Slot的大小是2字节。
（画得有点抽象，将就看）
这里需要注意一点，User Records中的最大记录和最小记录也会参与分组。
当然，分组也不是随便分的，这里有规则：
Infimum记录单独为一组，即该组只有一条记录supremum记录所在组的成员数量在1~8条，“组长”肯定是supremum- 剩余的记录按照每组
4~8条来进行组队，“组长”是主键值最大的记录
Page Header（页面头部）
可以理解为记录了页面的一些元信息（描述信息）：
不要惊慌，饭要一口一口的吃，东西要一点一点的学（一定要沉住气，不要被这些名词吓到）。
这里先"唠叨"PAGE_DIRECTION和PAGE_N_DIRECTION：
PAGE_DIRECTION
表示最后一条记录的插入方向，我们规定，插入记录的主键值比上一条记录的主键值大，是向右插入，否则就是向左插入。
PAGE_N_DIRECTION
如果连续好几条数据都是同一个方向的插入，会更改这个计数器，否则计数器清零，重新计数
剩余的那些属性，后面会慢慢解开其神秘的面纱。
File Header（文件头部）
和Page Header类似，不过它描述的是一种通用页信息：
同样的，这里只会“唠叨”一些目前知识铺垫，能够理解的：
FIl_PAGE_SAPCE_OR_CHKSUM
图片上的描述信息已经很清楚了，这里解释一下校验和。就是通过某种算法，对文件内容进行“压缩”，比较的时候先比较
校验和，如果校验和都不相等的话，那么就没比较仔细的比对文件内容了。（比如说 MD5 算法）FIL_PAGE_OFFSET
页偏移量，相对于表空间而言的（有这个印象就行了），也可以叫做页号，通过它可以定位到某个页的具体位置。FIL_PAGE_TYPE
页类型，Innodb 中有很多种不同类型的页：
我们描述的数据页，它的FIL_PAGE_TYPE就是FIL_PAGE_INDEX。（其他类型的页遇到了在详细说）
FIL_PAGE_PREV 和 FIL_PAGE_NEXT
你也猜到了，
表空间中的页可以是不连续的，通过前后的指针(偏移量)构成了一个双端链表结构。
虽然有点丑陋，但是你应该能够理解
File Trailer（文件尾部）
最开始提到过，可以用于校验文件的一致性和完整性。如果你仔细越多了File Header部分，你也会发现，为什么File Header中已经有了校验和以及其他一些修改记录参数，File Trailer中还要去冗余呢？
这是为了防止页面从内存刷新到磁盘的过程中，突然断电，只刷新了一部分而产生的数据不一致的情况。文件的头部先刷入到磁盘中，如果断电重启了，那么页面的File Header和File Trailer中的参数就会不一致，能够检测到数据的刷盘出现了问题。
总结
今日份内容，相对较多，需要不断的反复加深记忆。
2025/01/28
writeBy kaiven