MySQL：如何快速的查看Innodb数据文件（2）

四、主键和普通索引叶子节点的行数据在存储上有哪些区别？

下面我先总结一下：

• 主键会包含全部的字段，普通索引只会包含它定义的字段内容
  
• 主键会包含trx id和roll ptr，普通索引不会包含
  
• 即便不定义主键也会包含一个根据rowid排列的聚集索引，很明显如果不定义普通索引则不会存在
  
• 普通索引叶子结点包含了主键或者rowid
  

下面我们验证一下，我们来观察第2行数据，即：

1. |  2| gaopeng | NULL    | gaopeng |
   

在主键上这条记录存在于（offset:180）中，在普通索引这条记录存在于（offset:137）中，下面我们分别解析：

主键（block 3 offset 180 ）：

2. [root@gp1 test]# ./bcview baguait1.ibd 1618050|grep 00000003
   
3. current block:00000003--Offset:00180--cnt bytes:50--data is:8000000200000005d96adc00000042011067616f70656e6767616f70656e6720202020202020202020202020070600002000
   

解析一下：

• 80000002：主键
  
• 00000005d96a：trx id 6字节
  
• dc000000420110：undo ptr 7字节
  
• 67616f70656e67：第二个字段的‘gaopeng’的ASCII编码
  
• 67616f70656e6720202020202020202020202020：第四个字段的‘gaopeng’的ASCII编码，并且因为是char(20)类型因此出现了0X20补足的情况，这实际上也解决了第5个问题，我们可以实实在在的看到这种补足操作，占用了更多的空间。
  

这里我们发现这条记录没有第三个字段，因为其为NULL，其包含在NULL位图中，后面我们会说明。

普通索引（block 4 offset 137 ）：

[root@gp1 test]# ./bcview baguait1.ibd 
16
137
20
|grep 
00000004
current block:
00000004
--
Offset
:
00137
--cnt bytes:
20
--data 
is
:
67616f70656e67800000020700000020ffd56761

解析如下：

• 67616f70656e67：‘gaopeng’的ASCII编码
  
• 80000002：主键值2
  

后面的内容是下一行的行头了，这一点如果不确定可以看看最后一行，最后一行的位置是（offset:173）查看如下：

[root@gp1 test]# ./bcview baguait1.ibd 
16
173
20
|grep 
00000004
current block:
00000004
--
Offset
:
00173
--cnt bytes:
20
--data 
is
:
6180000004000000000000000000000000000000

解析为：

• 61：‘a’的ASCII编码
  
• 80000004：主键值4
  

后面是0了，我们这里可以看到没有trx id和roll ptr，除了键值以外普通索引还包含了主键。

五、char和varchar在存储上的区别？

这一点我在上面已经说了，下面我们还是以第二行数据为例：

1. |  2| gaopeng | NULL    | gaopeng |
   

其中第1个‘gaopeng’是varchar（20）第2个‘gaopeng’是char（20）下面是他们的存储方式：

• 67616f70656e67：第二个字段的‘gaopeng’的ASCII编码
  
• 67616f70656e6720202020202020202020202020：第四个字段的‘gaopeng’的ASCII编码，并且因为是char(20)类型因此出现了0X20补足20字节的情况，我们可以实实在在的看到这种补足操作，占用了更多的空间。
  

不再过多熬述

六、数据中的NULL值如何存储的？

这一点还记得‘行头’的NULL位图吗？实际上这个位图会为每一个可以为NULL的字段预留1位的空间，用于标记是否字段的值为NULL，当然至少1字节（8位）。

+----+---------+---------+---------+
| id | c1      | c2      | c3      |
+----+---------+---------+---------+
|  
1
| NULL    | gaopeng | gaopeng |
|  
2
| gaopeng | NULL    | gaopeng |
|  
3
| gaopeng | NULL    | NULL    |
|  
4
| a       | NULL    | NULL    |
+----+---------+---------+---------+

c1\c2\c3均可以为空，因此我们分别访问4条记录聚集索引（block 3）上的NULL位图信息，计算方式如下：

• 第1行：记录（offset:128）那么128-5（5字节固定）-1（1字节NULL位图）= 122
  
• 第2行：记录（offset:180）那么180-5（5字节固定）-1（1字节NULL位图）= 174
  
• 第3行：记录（offset:231）那么231-5（5字节固定）-1（1字节NULL位图）= 225
  
• 第4行：记录（offset:262）那么262-5（5字节固定）-1（1字节NULL位图）= 256
  

好了有了偏移量我们可以使用bcview访问这1字节的NULL位图信息了如下：

第1行 [root@gp1 test]# ./bcview baguait1.ibd 16 122 1 |grep 00000003 current block:00000003--Offset:00122--cnt bytes:01--data is:01 转换为二进制为：0000 0001

第2行 [root@gp1 test]# ./bcview baguait1.ibd 16 174 1 |grep 00000003 current block:00000003--Offset:00174--cnt bytes:01--data is:02 转换为二进制为：0000 0010

第3行 [root@gp1 test]# ./bcview baguait1.ibd 16 225 1 |grep 00000003 current block:00000003--Offset:00225--cnt bytes:01--data is:06 转换为二进制为：0000 0110

第4行 [root@gp1 test]# ./bcview baguait1.ibd 16 256 1 |grep 00000003 current block:00000003--Offset:00256--cnt bytes:01--data is:06 转换为二进制为：0000 0110

下面就是NULL位图的表示方法，1为NULL，我们发现和我们记录中的NULL记录一模一样。

我们DDL修改字段的NULL属性的时候并不能通过修改数据字典来快速完成，我觉得修改更改ibd文件的实际内容是其中很大的一部分原因。下面是我修改NULL属性的记录，具体参考官方文档。

设置NULL和NOT NULL属性
都是inplace方式，因为需要修改NULL位图 因此都需要重组，代价较高
ALTER TABLE tbl_name MODIFY COLUMN column_name data_type NULL, ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE;
ALTER TABLE tbl_name MODIFY COLUMN column_name data_type NOT NULL, ALGORITHM=INPLACE, LOCK=NONE;