InnoDB 行格式（row_format）

InnoDB 行格式类型

InnoDB 表中的一行行数据被称为记录，这些记录在磁盘上的存储形式被称为行格式（row_format）。

从 MySQL 5.7 开始，InnoDB 有 4 种行格式：

1. REDUNDANT：最古老的行格式，比较浪费空间。

2. COMPACT：MySQL 5.1 默认的行格式，是一种紧凑型的行格式，相比 REDUNDANT 更省空间。

3. DYNAMIC：MySQL 5.7 默认的行格式，跟 COMPACT 很类似，区别在于 DYNAMIC 对于溢出列的处理不同，当存在溢出列时，DYNAMIC 在溢出列的真实数据处只存储 20 字节数据（这 20 字节中的 16 字节存储指向溢出页的地址，4 字节存储该字段的真实数据占用的字节数），真实数据都存放在溢出页（Off Page）中，而不像 COMPACT 还会在数据页中存放真实数据的前 768 个字节。

4. COMPRESSED：存储的数据会用压缩算法进行压缩，对于 BLOB、TEXT 等大长度类型的数据可以有效节省空间。

为了避免 B+ 树退化成链表，MySQL 规定每个数据页至少存放 2 条记录，因此当判断无法存放 2 条记录时（InnoDB 数据页默认大小为 16KB，每条记录最大支持 65535 字节，因此一条记录足够大时，1 个数据页甚至连 1 条记录都无法存储），会使用溢出页降低记录在数据页中的空间占用，从而保证每个数据页至少存放 2 条记录。

由于 DYNAMIC 是 MySQL 5.7 开始默认的行格式，因此有必要重点掌握 DYNAMIC 行格式的细节。下面是 DYNAMIC 行格式的示意图：

一、记录的额外信息

记录的额外信息是 InnoDB 为了管理记录添加的一些辅助信息，分为 3 个部分：

1. 变长字段长度列表

2. NULL值列表

3. 记录头信息

变长字段长度列表

MySQL 支持一些变长的字段类型，如 VARCHAR、TEXT、BLOB 等，这些字段实际存储多少字节是不确定的，因此需要存储这些变长字段实际占用的字节数，变长字段长度列表就是用来存储这个的。

注意：在使用变长编码的字符集（即不同字符占用的字节数可能不同）时，CHAR(M) 字段占用的字节数无法确定，因此 CHAR(M) 字段也会被视作变长字段。此外，为了减少 CHAR(M) 字段更新产生的空间碎片，MySQL 规定使用变长编码字符集的 CHAR(M) 字段至少占用 M 字节。

InnoDB 会根据一定的规则，决定使用 1 个字节还是 2 个字节来存储变长字段真实数据占用的字节数：

在 DYNAMIC 行格式中，如果某个变长字段使用了溢出页，那么在变长字段长度列表中的记录的这个字段占用 20 字节。

在 DYNAMIC 行格式中，所有变长字段的真实数据占用的字节数都存放在记录的最前面，它们按照变长字段在表中顺序的相反顺序存储。

NULL 值列表

MySQL 允许字段为 NULL，为了减少存储 NULL 值浪费的空间，引入了 NULL 值列表。

在 NULL 值列表中，用 1 个 bit 位表示一个允许存储 NULL 值的字段是否为 NULL（1 表示 NULL，0 表示非 NULL），按照允许存储 NULL 值的字段在表中顺序的相反顺序存储。

如果允许存储 NULL 值的字段大于 8 个，NULL 值列表会使用 2 个字节来存储，以此类推。

如果表中没有允许存储 NULL 值的字段，NULL 值列表就不存在。

记录头信息

记录头信息存储描述记录的一些元数据，在 DYNAMIC 行格式中固定使用 5 个字节（即 40 位）。

二、记录的真实数据

记录的真实数据除了包含我们自己定义的列的数据之外，还包含几个默认添加的隐藏列的数据。

隐藏列

在 InnoDB 表中，一共有 3 种隐藏列：

1. row_id：行 ID，唯一表示一条记录，占用 6 字节（row_id 不一定存在，当表没有自定义主键也没有不允许存储 NULL 的 UNIQUE 键时，才会默认添加row_id）

2. transaction_id：事务 ID，占用 6 字节

3. roll_pointer：回滚指针，占用 7 字节

为了可读性，上面这几个隐藏列是被重命名过的。实际在 InnoDB 表中，这几个隐藏列分别为：DB_ROW_ID、DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR。