MySQL--表

• 索引组织表
• 定义：在innodb存储引擎中，表都是根据主键顺序组织存放的，这种存储方式的表称为索引组织表。
• 在innodb存储引擎表中，每张表都有一个主键
• 如果在创建表的过程中，没有显示的定义主键，则innodb存储引擎会按照如下方式选择或创建主键：
• 首先判断表中是否有非空的唯一索引（unique not null），如果有，则该列即为主键；
• 如果不符合上述条件，innodb存储引擎会自动创建一个6字节大小的指针。
• 当表中有多个非空唯一索引时，innodb存储引擎将选择建表时定义的第一个定义的非空唯一索引为主键，注意：主键的选择根据的是定义索引的顺序，而不是建表时列的顺序；
• innodb逻辑存储结构
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• innodb存储引擎的逻辑存储结构可以看出，所有数据都被逻辑地存放在一个空间中，称之为表空间；
• 表空间由段（segment）、区（extend）、页（page）组成
• 表空间
• 当事物发生时，如果数据未提交，共享表空间的大小会增大，但是当事务回滚时，共享表空间并不会缩小，innodb不会在rollback时区收缩表空间，innodb会判断这些undo信息是否还需要，如果不需要，则会将这些空间标记为可用空间，供下次undo使用；
• 段：
• 常见的段有数据段、索引段、回滚段等
• 数据段即为B+Tree的叶子节点，索引段即为B+Tree的非索引节点
• 段的管理是有引擎自动完成的
• 区：
• 区是由连续的页组成的空间，在任何情况下每个区的大小都为1MB，为了保证区中页的连续性，innodb一次从磁盘中申请4～5区，在默认情况下，innodb存储引擎页的大小为16k，即一个区中一共有64个连续的页；
• 页：
• 页是innodb磁盘管理的最小单位
• 常见页的类型有：
• 数据页（B-Tree node）
• undo页（undo log page）
• 系统页（system page）
• 事物数据页（transaction system page）
• 插入缓冲位图页（insert buffer page）
• 插入缓冲空闲列表页（insert buffer free list）
• 未压缩的二进制大对象页（uncompressed blob page）
• 压缩的二进制大对象页（compressed blob page）
• 行：
• innodb存储引擎是面向列的，也就是说数据是按照行进行存放的
• 每个页存放的行记录也是有硬性定义的，最多允许存放16k-200行记录，即7992行记录
• innodb行记录格式
• compact
• 存储方式：
• 变长字段长度列表：null标志位：记录头信息：列1数据：列2数据：.......
• compact行记录格式的首部是一个非null变长字段长度列表，按照列的顺序逆序放置其长度为
• 若列的长度小于255字节，用1字节表示；
• 若大于255字节，用2字节表示，最大不能超过2字节
• null标志为：
• 该标志为指明了该行数据是否有null值，有则用1表示，该部分所占用的字节是1字节；
• 记录头信息：固定占用5字节（40位）。每列含义如下：
• （）                1            未知
• （）                1            未知
• deleted_flag   1            该行是否已经删除
• min_rec_flag   1            为1，如果该记录是预先定义为最小的记录
• n_owned        4            该记录拥有的记录数
• heap_no         13          索引岁中该条记录的排序记录
• record_type    3            记录类型，000表示普通，001表示B+Tree树节点指针，010表示infimum，011表示                                       supermum，1xx标出保留 
• next_record     16          页中下一条记录的相对位置
• total                 40
• 不管是char类型，还是varchar类型，在compact格式下null值都不占用任何存储空间 
• 一个页中存放的数据越多，其性能就越高
• redundant
• 存储方式：
• 字段长度偏移列表：记录头信息：列1数据：列2数据：列3数据：.........
• 行记录首部是一个字段长度偏移列表，同样是按照列的顺序逆序存放的
• 记录头信息
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• 行溢出数据
• innodb存储引擎可以将一条记录中的某些数据存储在真正的数据页面之外。
• 即使是varchar列数据类型，依然有可能被存放为行溢出数据。
• compressed和dynamic行记录格式
• 以上的文件格式（compact和redundant）称为antelope文件格式，新的文件格式称为barracuda文件格式，barracuda文件格式拥有两种新的行记录格式，compressed和dynamic；
• 新的行记录格式对于存放在blob中的数据采用了完全的行溢出的方式，在数据页中只存放20个字节的指针，实际的数据都存放在off page 中。
• compressed的另一个功能就是，存储在其中的行数据会以zlib算法进行压缩。
• char的行结构存储
• 在多字节字符集的情况下，char和varchar的实际行存储基本是没有区别的。
• innodb数据页结构
• innodb数据页由以下7部分组成：
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• file header（文件头）-------------38字节
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• page header（页头）-------------56字节
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• infinimum和supermum records
• 在innodb存储引擎中，每个数据页中有两个虚拟的行记录，用来限定记录的边界；
• infimum记录是比该页中任何主键值都要小的值，supermum指比任何可能大的值还要大的值；
• 这两个值在页创建的时候被建立，并且在任何情况下都不会被删除；
• 在compact和redundant行格式下，两者占用的字节数各不相同
• user records（用户记录，即行记录）
• free space
• page directory（页目录）
• page directory中存放了记录的相对位置（注意，这里存放的是相对位置，不是偏移量），有些时候这些记录的指针称为slots（槽）或目录槽（dirctory slots）；
• innodb存储引擎的槽是一个稀疏目录，即一个槽中可能包含多个记录；
• B+Tree索引本身并不能找到具体的一条记录，能够找到的只是该记录所在的页，数据库把页载入到内存中，然后通过page directory在进行二叉查找，只不过二叉查找的时间复杂度很低，同时在内存中的查找很快，因此通常忽略这部分查找所用的时间。
• file trailer（文件结尾信息）--------8字节
• 为了检测页是否已经完整的写入磁盘，innodb存储引擎页中设置了file trailer部分；
• file trailer 只有一个fil_page_space_end_lsn部分，占用8字节，前4字节代表该页的checksum值，最后4字节和fiile header中的fil_page_lsn相同。将这两个值与file header中的fil_page_space_or_chksum和fil_page_lsn值进行比较，看是否一致，以此来保证页的完整性。
• 约束
• 数据完整性
• 一般来说，数据完整性有以下三种形式：
• 实体完整性保证表中有一个主键。在innodb存储引擎表中，用户可以通过定义primary key或unique key约束来保证实体的完整性。用户还可以编写触发器来保证数据完整性；
• 域完整性保证数据每列的值满足特定的条件，在innodb存储引擎中，域完整性可以通过以下几种途径保证；
• 选择合适的数据类型确保一个数据值满足特定条件；
• 外键（foreign key）约束；
• 编写触发器；
• 还可以考虑使用default约束作为强制域完整性的一个方面
• 参照完整性保证两个表之间的关系，innodb存储引擎支持外键，因此允许用户定义外键以强制参照完整性，也可以通过触发器强制执行
• 约束类型
• primary key
• foreign key
• unique key
• default key
• not null
• 约束的创建和查找
• 方式：
• 表建立时就立即约束定义；
• 利用alter table命令来进行创建约束
• 约束和索引的区别
• 用户创建了一个唯一索引就创建了一个唯一的约束，但是约束和索引的概念还是有所不同的，约束更是一个逻辑概念，用来保证数据的完整性，而索引是一个数据结构，基友逻辑上的约束，在数据库中还代表着物理存储的方式
• enum和set约束
• 触发器与约束
• 外键约束
• 外键用来保证参照完整性；
• 一般来说，称被引用的表为父表，引用的表称为子表；
• 外键定义时的on delete和on update表示在对父表进行delete和update操作时，对子表所做的操作，可定义的子表操作有：
• cascade
• set null
• no action
• restrict
• 视图
• 在mysql中，视图（view）是一个命名的虚表，它由yigesql查询来定义，可以当作表使用。
• 与持久表相比视图中的数据没有实际的物理存储
• 视图的作用
• 物化视图
• 分区表
• 分区概述：
• mysql支持的分区类型为水平分区，并不支持垂直分区
• mysql数据库的分区是局部分区索引，一个分区中既存放了数据又存放了索引；
• 全局分区是指：数据存放在各个分区中，但是所有数据的索引放在一个对象中，mysql5.6不支持全局分区
• 分区类型：
• range分区：行数据基于属于一个给定连续区间的列值被放入分区
• list分区：和range分区类似，list分区面向的离散的值
• hash分区：根据用户自定义的表达式的返回值来进行分区
• key分区：根据mysql数据库提供的hash函数来进行分区
• columns分区
• 注意：不论创建何种类型的分区，如果表中存在主键或唯一索引，分区列必须是唯一索引的一个组成部分；
• 唯一索引可以是允许null值的，并且分区列只要是唯一索引的一个组成部分，不需要整个唯一索引都是分区列；
• 如果建表时没有指定主键，唯一索引，可以指定任何一个列为分区列
• 子分区
• 子分区是在分区的基础上再进行分区，有时也称这种分区为复合分区
• mysql允许在range分区和list分区的基础上再进行hash或key分区
• 注意：
• 每个子分区的数量必须相同
• 要在一个分区表的任何分区上使用subpartitioin来明确定义任何子分区，就必须定义所有的子分区
• 每个subpartition子句必须包括子分区的一个名字
• 子分区的名字必须是唯一的
• 子分区可以用于特别大的表，在多个磁盘间分别分配数据和索引。由于innodb使用表空间自动地进行数据和索引的管理，因此会忽略data directory和index directory 语法。
• 分区中的null值
• mysql数据库允许对null值做分区，mysql数据库的分区总是视null值小于任何一个非null值，因此对于不同的分区类型，mysql数据库对于null值 的处理方式也是不一样的
• range分区：mysql会将null值放入最左边的分区，删除分区时也会一并将null值记录删除；
• list分区：在list分区下使用null值，必须显式地指出哪一个分区中放入null值，否则报错；
• hash分区和key分区：任何分区函数都会将含有null值的记录返回为0；
• 在表和分区间交换数据
• alter table ... exchange partition语法
• 允许分区或子分区中的数据与另一个非分区的表中的数据进行交换；
• 如果非分区表中的数据为空，相当于将分区的数据移动到非分区表中
• 若分区表的数据为空，相当于将外部表的数据导入到分区表中
• 使用上述语句必须满足如下条件：
• 要交换的表和分区表有着相同的表结构，但是表不能含有分区
• 在非分区表中的数据必须在交换的分区定义内
• 被交换的表中不能含有外键，或者其他的表含有对该表的外键引用
• 用户除了需要alter、insert、create权限外，还需要drop权限
• 注意;
• 使用该语句时，不会触发交换表和被交换表上的触发器
• auto_increment列将被重置
• 分区并不总是适用于OLTP应用