1.概念

因为 IO操作是很耗费性能的，为了避免一条一条读取磁盘数据，InnoDB采取页的方式，作为磁盘和内存之间交互的基本单位。查询一条数据的时候会把该条数据所在的页全部加载进内存里，以便提高后续查询效率。（存储数据的时候一定会根据主键进行排序，所以id为1,2,3,4,5的数据会在同一页中。)
一个页的大小一般是16KB。
InnoDB为了不同的目的而设计了多种不同类型的页，比如：存放表空间头部信息的页、存
放undo日志信息的页等等。我们把存放表中数据记录的页，称为索引页or数据页。我们主要关注的是索引页(数据页)。

2.页的结构

? ? ? ? ?如图所示，页主要包括File Header、Page Header、Infimum+Supremum、User Records、Free Space、Page Directory以及File Trailer

其中：

? ? ? ? File Header：文件头存储页的通用信息页跟页之间的双向关联，指针等

????????Page Header：页头存储数据页专有的信息?

????????Infimum+Supremum：页中的最小和最大记录表中的数据都会最小记录大，比最大记录小，相当于数学中的-∞、+∞的概念。

????????User Records：用户记录存放用户记录，因为最小最大记录不是用户主动去存储的，所以为了方便管理，把最小和最大记录单独进行管理，

????????Free Space：空闲空间与User Records是互斥的关系，主要用来记录当前页的剩余空间大小

????????Page Directory：目录，存储记录在页中的相对位置，为了加快查找，能够查询到记录所在的组

????????File Trailer：文件尾校验页是否完整

3.页中存储数据的流程

?开始的时候是没有User Records的，当插入数据的时候，会向Free Space申请空间
插入数据，此时User Records会逐渐变大，而Free Space会逐渐变小
当数据正好满了的时候，Free Space会变为0，不过一般情况下，不会这么凑巧，比如，新插入记录大小为30B，而Free Space只有10B，此时会重新申请一个页存储该条记录，这个10B的Free Space就会剩下在当前页中。

4.记录的头信息

我们在mysql中最常用的行存储格式是compact 行格式

记录的真实数据(insert语句中插入的内容)：

主键列的值：存放主键的值
两个隐藏列：
- trx_id列的值：事务id
- roll_pointer列的值：回滚的指针，指向回滚的内容?
a列/b列的值：除主键外依次插入值

记录的额外信息：

变长字段长度列表：变长字段指varchar等字符串类型，在存储的过程中，int，number都有固定大小的存储，字符串类型传入值多大就会存储多少，这样的目的是节省空间
NULL值列表：储存空值列表
记录头信息：(最重要)
- 预留位1：无需关心
- 预留位2：无需关心
- deleted_flag：删除标志，0未删除，1已删除
- min_rec_flag：目录项，只会在B+树的非叶子节点最小的目录项中添加这个标记

? ? ? ? ? ? ? ? 目录项的作用是快速找到对应的页，在record_type的类型1中使用。

- n_owned：记录当前组里的数量，此位置只会在主键最大的记录中维护
- heap_no：堆号，在页面堆（innodb中数据连续排列，这种结构称为heap）中，记录的相对位置，根据heap_no可以直接找到该条记录所在的位置，序号从2开始排列，heap_no为0的是Infimum，为1的是Supremum，分配之后该值就不会发生变化（特别是删除中）。
- record_type：记录类型，4种类型：
  - 0- 普通记录(用户插入的记录)
  - 1- B+树中非叶子节点的目录项记录(根据目录项可快速找到对应的记录)
  - 2-?Infimum
  - 3-?Supremum
- next_record：记录的是当前记录的next_record与下一条记录的next_record之间的偏移量。指向下一个记录，记录下一个记录的信息，此处需要注意的是，这里指向的是记录的真实数据的主键列的值，而不是变长字段长度列表，因为这样方便查找，想查下一条记录的额外信息只需要指向下一条记录再往前查询即可，查询真实信息，往后查询即可

5.删除记录操作对next_record的影响

? ? ? ? 记录在页中是根据主键从小到大顺序排列的

? ? ? ? 记录之间是单向链表，优势是存储空间小，缺点是不能往前遍历

?由上图可以看出：

被删除的记录的deleted_flag 从0变成1
被删除记录的上一条记录的next_record指向被删除记录的下一条记录；
supremum中n_owned数量由原来的5变成4（当前分组中）

?????????需要注意的是，图中显示的是虚线，实际上这条数据并没有被删除，这就产生了垃圾链，原因是为了复用空间，如果将这条数据直接删除的话，会出现如下问题：记录是顺序存储的，删除之后会出现碎片空间，如果不处理，会造成资源浪费，如果处理，后续的记录需要向前移动，会产生性能损耗；如果只是修改了记录的状态，后续恢复时只需要，将上述步骤进行反向操作即可，此时避免了分配空间。

6. Page Directory(页目录)— — 记录在页中的展现

? ? ? ? 作用是在页中直接定位记录，提高查找性能

分组规则：????????

Infimum单独一组
Supremum组允许出现1~8条记录
普通组4~8条记录
只统计非删除记录

?????????上图的分组即为满足分组条件之后分组情况，此时分组1中只有Infimum，分组2中有5条记录，其中最大的是Supremum(依照主键排列，而Supremum是最大的)，上图中的Slot即为槽位，也就是page Directory,Slot指向组中最大的那条记录的next_record。
根据分组的规则，当没有数据的时候默认只有两个分组，Infimum和Supremum；新插入数据的时候，会放到Supremum分组中，当Supremum分组的记录已经有8条（含Supremum记录），再插入一条时，会进行组分裂，开新的组，Supremum会分出4条记录给新的组，此时三个分组的情况是 1.4.4，然后再将新的记录插入。

????????查询：先查询page Directory，使用二分法查找，查到对应的slot即可指定到对应的组，由于组中都是单向链表形式，所以从组中的第一个元素，依次遍历查找即可，因为组中的记录数不多，所以此时效率也不会损耗很多。