验证一个小小的问题

在之前的文章提到过一个问题，而且网上很多文章也是这么说的，前几天有人对这个问题提出了一点不同的意见，抱着谨慎的态度做了一个测试。

问题是这样的：COMPACT格式下，NULL值列表是否一定会占用一个字节的空间？

对于这个问题，我的回答和网上很多回答是一样的，如果都是NOT NULL就不会有NULL值列表，所以不会占用，反之则会占用。

今天，就对这个问题做一个验证。

存储空间#

先回顾一下之前的知识。

数据库中的一行记录在最终磁盘文件中也是以行的方式来存储的，对于InnoDB来说，有4种行存储格式：REDUNDANT、 COMPACT、 DYNAMIC 和 COMPRESSED。

InnoDB的默认行存储格式是COMPACT，存储格式如下所示，虚线部分代表可能不一定会存在。

变长字段长度列表：有多个字段则以逆序存储，我们只有一个字段所有不考虑那么多，存储格式是16进制，如果没有变长字段就不需要这一部分了。

NULL值列表：用来存储我们记录中值为NULL的情况，如果存在多个NULL值那么也是逆序存储，并且必须是8bit的整数倍，如果不够8bit，则高位补0。1代表是NULL，0代表不是NULL。如果都是NOT NULL那么这个就存在了，每多8个NULL会多占用一个字节的空间。

ROW_ID：一行记录的唯一标志，没有指定主键的时候自动生成的ROW_ID作为主键。

TRX_ID：事务ID。

ROLL_PRT：回滚指针。

最后就是每列的值。

为了说明清楚这个存储格式的问题，我弄张表来测试，这张表只有c1字段是NOT NULL，其他都是可以为NULL的。

可变字段长度列表：c1和c3字段值长度分别为1和2，所以长度转换为16进制是0x01 0x02，逆序之后就是0x02 0x01。

NULL值列表：因为存在允许为NULL的列，所以c2,c3,c4分别为010，逆序之后还是一样，同时高位补0满8位，结果是00000010。

其他字段我们暂时不管他，最后第一条记录的结果就是，当然这里我们就不考虑编码之后的结果了。

这样就是一个完整的数据行数据的格式，反之，如果我们把所有字段都设置为NOT NULL，并且插入一条数据a,bb,ccc,dddd的话，存储格式应该这样：

测试#

这里存在一点点小问题，首先我看到了阿里的数据库月报中的测试和描述。

从这段代码看出之前的猜想，也就是并不是Null标志位只固定占用1个字节==，而是以8为单位，满8个null字段就多1个字节，不满8个也占用1个字节，高位用0补齐

他的意思是无论如何都会占用一个字节，但是看了他的测试，发现他的表是允许NULL的，所以他的这个测试无法说明我们要验证的问题。

按照网上大佬给出的方案，创建表，然后插入测试数据，数据库中存在NULL值。

 CREATE TABLE test ( c1 VARCHAR ( 32 ),
   c2 VARCHAR ( 32 ),
   c3 VARCHAR ( 32 ),
   c4 VARCHAR ( 32 ) ) ENGINE = INNODB row_format = compact;

使用命令SHOW VARIABLES LIKE 'datadir'找到 ibd 文件位置。

使用命令转换 ibd 文件为 txt 文件。

hexdump -C -v test.ibd > /Users/irving/test-null.txt

打开文件找到 supremum 部分。

不用看那么多，就看一部分：

03 02 02 01 是上面说的变长字段长度列表，以为我们有4个字段，所以4个字节。

00 就是NULL标志位

00 00 10 00 25 是数据头5个字节

这个肯定没有问题，然后再次创建一张表，这时候字段都是NOT NULL，然后再次执行命令。

 CREATE TABLE test ( c1 VARCHAR ( 32 ) NOT NULL,
   c2 VARCHAR ( 32 ) NOT NULL,
   c3 VARCHAR ( 32 ) NOT NULL,
   c4 VARCHAR ( 32 ) NOT NULL ) ENGINE = INNODB row_format = compact;

拿到另外一个 ibd 文件。

对比其实很清楚能发现问题，这时候已经没有了NULL值列表的标志位了。

SO，这个测试结果证明，如果存在任意NULL值，NULL值列表至少占用一个字节的空间，以后每多8个NULL值多占用一个字节，如果都是NOT NULL，则不会存在NULL值列表标记，不占用空间。

巨人的肩膀：

http://mysql.taobao.org/monthly/2016/08/07/

https://www.cnblogs.com/zhoujinyi/archive/2012/10/17/2726462.html