数据库中的 Segment、Extent、Page、Row 详解
在关系型数据库的底层存储架构中，数据并不是随意写入磁盘，而是按照一定的结构分层管理的。理解这些存储单位对于优化数据库性能、理解 SQL 执行过程以及排查性能问题都具有重要意义。
我将从宏观到微观，依次介绍数据库存储中的四个核心概念：
- Segment（段）
- Extent（区）
- Page（页）
- Row（行）
1. Segment（段）
Segment 是数据库中用于表示一个完整数据对象（如表、索引等）在磁盘上所占据的所有空间的逻辑集合。
特点：
- 一个 segment 对应一个数据库对象，比如某个表或某个索引。
- 由多个 extent 组成。
- 会随着数据的增加自动扩展（例如 MySQL InnoDB 会自动分配更多 extent）。
- 通常一个 segment 属于一个表空间（tablespace）。
举例：
- 创建一个新表
user，数据库系统就会为它分配一个 segment。 - 插入数据后，该 segment 会动态增长，向系统请求更多的 extent。
2. Extent（区）
Extent 是一组连续的页（Page），是数据库分配磁盘空间的基本单位。
特点：
- 一般是固定大小（比如 InnoDB 默认是 1MB）。
- 多个 extent 组成一个 segment。
- 避免了频繁地按页分配所带来的碎片问题。
举例（不同数据库的实现可能略有不同）：
- MySQL InnoDB：一个 extent 通常由 64 个 16KB 的页组成，即一个 extent 大小为 1MB。
- SQL Server：一个 extent 是 8 个 8KB 页，即 64KB。
3. Page（页）
Page（页） 是数据库中 最小的I/O单位，数据的读取和写入都是以页为单位进行的。
特点：
- 每页固定大小（常见为 8KB、16KB）。
- 一个 extent 中包含若干页。
- 页中除了数据之外，还包含头部（元数据）、行目录等信息。
4. Row（行）
Row（行） 是我们最熟悉的数据单位，即表中的一条记录，最终被存储在页（Page）中。
特点：
- 一页中通常可以存储多行数据。
- 行的格式有固定长度和可变长度两种。
- 若某一行太大，不能完全放入一个页中，系统会使用溢出页或外部存储机制（如 PostgreSQL 的 TOAST、MySQL 的 BLOB）。
优化建议：
- 行长度影响页能装多少行，从而影响索引性能和缓存命中率。
- 尽量避免一行中包含超大字段，建议单独设计表进行拆分。
总结：四者关系图
| 层级 | 说明 | 示例大小（InnoDB） |
|---|---|---|
| Segment | 表或索引的所有空间总和 | N/A |
| Extent | 一组连续的页 | 1MB（64个16KB页） |
| Page | 数据读写的最小单位 | 16KB |
| Row | 表中的一条记录 | 变长（数十~数千字节） |