MySQL基础 - InnoDB行记录格式（ROW_FORMAT）
一、行记录格式的分类和介绍
在早期的InnoDB版本中，由于文件格式只有一种，因此不需要为此文件格式命名。随着InnoDB引擎的发展，开发出了不兼容早期版本的新文件格式，用于支持新的功能。为了在升级和降级情况下帮助管理系统的兼容性，以及运行不同的MySQL版本，InnoDB开始使用命名的文件格式。
1. Antelope: 先前未命名的，原始的InnoDB文件格式。它支持两种行格式：COMPACT 和 REDUNDANT。MySQL5.6的默认文件格式。可以与早期的版本保持最大的兼容性。不支持 Barracuda 文件格式。
2. Barracuda: 新的文件格式。它支持InnoDB的所有行格式，包括新的行格式：COMPRESSED 和 DYNAMIC。与这两个新的行格式相关的功能包括：InnoDB表的压缩，长列数据的页外存储和索引建前缀最大长度为3072字节。
在 msyql 5.7.9 及以后版本，默认行格式由innodb_default_row_format变量决定，它的默认值是DYNAMIC，也可以在 create table 的时候指定ROW_FORMAT=DYNAMIC。用户可以通过命令 SHOW TABLE STATUS LIKE'table_name' 来查看当前表使用的行格式，其中 row_format 列表示当前所使用的行记录结构类型。
一行记录可以以不同的格式存在InnoDB中，行格式分别是Compact、Redundant、Dynamic和Compressed行格式。
我们可以在创建或修改表的语句中指定行格式：
CREATE TABLE 表名（列的信息） ROW_FORMAT=行格式名称 ALTER TABLE 表名 ROW_FORMAT=行格式名称
PS：如果要修改现有表的行模式为compressed或dynamic，必须先将文件格式设置成Barracuda：set global innodb_file_format=Barracuda;，再用ALTER TABLE tablename ROW_FORMAT=COMPRESSED;去修改才能生效。
二、Compact 行格式
记录的额外信息：
变长字段长度列表：
PS：变长字段：VARCHAR(N),VARBINARY(N)，Text, Blob类型。
在COMPACT行格式中，所有变长字段的真实数据占用的字节数，都按照列的顺序逆序存放在记录的开头位置，如果没有非NULL变长字段，则省略这部分。
需要注意的是：
a. 这部分是以逆序的方式记录长度的（涉及大端、小端存储问题），如03 02 01代表的是第一个变长字段长度为1，第二个变长字段长度为2，第三个变长字段长度为3.至于变长字段怎么确定的序列，是根据创建的先后来规定的，即第一个创建的变长字段为第一个变长字段。
b. Innodb 在读取记录的变长字段长度列表时，先查看表结构，如果某个变长字段允许最大字节数不大于255，可以认为只用1字节来表示真实数据占用的字节数。
c. 假设某个字符集中最多需要W个字节表示一个字符，该列允许存储最多M个字符，实际占用字节数为L，如果该变长字段允许存储的最大字节数（M * W）超过255个字节，并且真实占用的字节数L 超过127个字节，则使用2 字节来表示真实数据占用的字节数，否则用一个字节。
d. 如果采用变长编码字符集例如GBK，则CHAR(M)列所占用字节数也会被记录到变长字段长度列表。
NULL 标志位：
至少一个字节，表示该行是否有 NULL 值，1表示null，0表示不为null NULL标志位只标识没有声明not null的列
处理过程：
1. 统计表中允许存储NULL的列有哪些
2. 允许存储NULL的列对应一个二进制位，二进制位按照列逆序排放，二进制位为1则代表该列值为NULL,为0则非NULL
3. MYSQL规定NULL值列表必须用整数字节的位表示，如果使用的二进制位个数不是整数个字节，则在字节的高位补0
例：表有三列，a有值,b NULL,c NULL , 则正向为0 1 1 逆向则为 1 1 0 ，高位补0 则为 00000110 NULL标志位存储结果为十六进制 0X06
记录头信息：
由五个字节组成，也就是40个二进制位，
| 名称 | 大小(位) | 描述 |
| 预留位1 | 1 | 没有使用 |
| 预留位2 | 1 | 没有使用 |
| deleted_flag | 1 | 标志该记录是被删除 |
| min_rec_flag | 1 | B+树每层非叶子节点中最小的目录项记录会添加此标记 |
| n_owned | 4 | 一个页面中的记录会被分为若干组（槽），每个组中有一个带头大哥，其余记录为小弟，带头大哥记录的n_owned则代表该组中所有的记录条数，小弟则为0 |
| heap_no | 13 | 表示当前记录在页面堆中的相对位置 |
| record_type | 3 | 表示当前记录的类型，0为普通记录，1为B+树非叶子节点的目录项记录，2表示Infimum记录，3表示Supremum记录 |
| next_record | 16 | 表示下一条记录的相对位置 |
隐藏列：
记录的真实数据除了我们自己定义的列的数据以外，还会有三个隐藏列（DB_ROW_ID、DB_TRX_ID、DB_ROLL_PTR）
| 列名 | 是否必须 | 占用空间 | 描述 |
| DB_ROW_ID | 否 | 6字节 | 行ID 唯一标识一条记录 |
| DB_TRX_ID | 是 | 6字节 | 事务ID |
| DB_ROLL_PTR | 是 | 7字节 | 回滚指针 |
优先使用用户自定义主键，如果没有定义主键，则会选取一个Unique键作为主键，如果连Unique键都没有定义的话，则会为表默
认添加一个名为row_id的隐藏列作为主键。这也是InnoDB可以为每个表创建B+Tree的原因。
三、行溢出数据（溢出列）
什么是行溢出？
由于 MySQL 中以页为基本单位来管理储存空间的，所有的记录都会被分配到页中。
由于一个页一般为 16KB (16384 个字节)，而一个 VERCHAR 最多可以存储 65532 个字节，所以会出现一个页存放不下一条记录的情况，造成行溢出。
不仅是 VERCHAR，BLOB 和 TEXT 也会发生行溢出
1. 当行记录的长度没有超过行记录最大长度时，所有数据都会存储在当前页。
2. 当行记录的长度超过行记录最大长度时，变长列（variable-length column）会选择外部溢出页（overflow page，一般是Uncompressed BLOB Page）进行存储。
Compact + Redundant：保留前768Byte在当前页（B+Tree叶子节点），其余数据存放在溢出页。768Byte后面跟着20Byte的数据，用来存储指向溢出页的指针。
四、DYNAMIC行格式和COMPRESSED行格式
MYSQL5.7默认为DYNAMIC，与Compact 的区别在于不会在真实记录出存储溢出列真实数据的前768个字节，只在存储真实记录处存储20字节大小的指向溢出页的地址
MySQL 5.7版本默认使用Dynamic格式，这两种记录格式与Compact一致，而在Compact的基础上，对行溢出时做了改进。即对于存放BLOB、大varchar等导致行溢出的字段时，采取的是完全行溢出方式。对溢出字段不再在B-tree Node页中存放768个前缀字节，而是只保存20个字节的Uncompressed BLOB Page的偏移量，所有的数据均保存在Uncompressed BLOB Page页中。
此外compressed存储行数据会以zlib的算法进行压缩，因此对于BLOB、TEXT、VARCHAR这类大长度类型的数据都能够进行有效的存储。
