当前位置：首页 > news >正文

怎么手动分析 InnoDB 数据存储和索引结构

news 来源：原创 2025/5/26 5:11:27

最近和一些小伙伴一起在研究 MySQL 相关的理论知识，看磁盘存储的信息其实可以自己手动实践一下的，这个其实很简单，但有些小伙伴没有这方面的知识，不知道怎么上手。我这里写一篇简单的教程，我使用的是 8.0.23 版本。

1. 创建数据库和表

首先，我们创建一个简单的表来存储数据。执行以下 SQL 语句：

CREATE TABLE `test10` (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(10) NOT NULL DEFAULT '',
  `age` int NOT NULL DEFAULT '0',
  `sex` char(3) NOT NULL DEFAULT 'N',
  `text1` varchar(100) NULL DEFAULT NULL,
  `text2` varchar(100) NULL DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `idx_name` (`name`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

创建完表之后，我们可以到 MySQL 的数据文件目录下找到一个名字叫 test10.ibd 的文件。
如果不知道 MySQL 的数据文件目录，可以执行 show variables like 'datadir'; 查看。我的数据库名称是 test1 ，这个目录下就看到了创建的表的 ibd 文件。
在这里插入图片描述

2. 插入数据并查看磁盘存储

接下来，我们向表中插入一条数据：

INSERT INTO `test10` (`name`, `age`, `sex`, `text1`, `text2`) VALUES('yuan01', 0, 'N', 'aaa', 'bbbb');

使用 hexdump 命令查看该文件内容：

hexdump -C test10.ibd

在这里插入图片描述

3. 分析数据存储结构

忽略不认识的内容，快速跳到我们熟悉的数据部分。只插入了一条数据的情况下，我们可以直接拉到文件底部。
在这里插入图片描述

这是我拉到最底下的截图，红色框内的就是聚簇索引，也是表数据；蓝色框内的就是辅助索引。

这个截图中，每两个字符代表一个字节，它们是十六进制的。比如说，为什么我知道 79 75 61 6e 30 31 就是 yuan01？
首先，可以通过右边看到；其次，这是 ASCII 码。我们可以拿 ASCII 对照表来看，直接对照右边的内容，更容易识别。

用浅色小框框住的 45bf 表示该页的类型是索引页。因此，在 InnoDB 中，表数据和索引数据类型都属于索引页。如果一张表没有辅助索引，那么它就只有一个聚簇索引，也就是一个 B+ 树；如果有辅助索引，就会有两个 B+ 树（包括了聚簇索引的）。

我们所说的“不需要回表”，意思是只操作索引。我们从这个视角来看，辅助索引也可以看做是一个独立的数据表，它的主键是索引列，而字段则是索引列和主键字段的组合。

接下来，我们来看数据：

红色框聚簇索引部分

黄色横线 标出的 yuan01 就是我们的 name 字段。

蓝色横线 标出的 Nxx 是 sex 字段，其中 x 代表空格，空格显示不出来。这里，我们可以看到，CHAR 类型的字段会用空格填充至固定长度。20 是 ASCII 码对应的空格，20 是十六进制值表示，而十进制是 32。

绿色横线 标出的部分是 VARCHAR 类型字段的字节数记录。在这里，我们可以看到 VARCHAR 在存储时会占用多少字节。在这个例子中，这里的字节数占了 4 个字节，我们有 3 个 varchar 类型，1 个 char 类型，CHAR 类型字段也会在这里标识出它的长度。
这些长度信息是倒序存储的，04 03 03 06 代表了各个字段的字节数：bbbb 占了 4 个字节，aaa 占了 3 个字节，Nxx 占了 3 个字节，yuan01 占了 6 个字节。如果我们使用中文字符，比如 测试aa，它将占用 8 个字节，因为使用的是 utf8mb4 字符集，每个中文字符占 3 个字节。