mysql - 页

1 页的基本概念

• 在一个数据库中创建一张表时，此时就会生成一个.ibd文件，一张表对应一个.ibd文件，而页就是.ibd文件中最重要的结构体。

• 在 InnoDB 中，默认页大小是 16 KB（可以通过innodb_page_size参数修改为4KB、8KB、32KB 或 64KB）。

• 在MySQL中，页是内存与磁盘交互的最小单元。

  • InnoDB 与磁盘交互，每次读取的最小单位是一页（16KB）。查一行，也会把那查一行所在的 16KB 全部加载进来。
    InnoDB 向磁盘写入数据，每次写入的最小单位也是一页。内存中修改了页里的一行，刷新到磁盘时，也是重写整个 16KB。

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2 页的内部结构

一个典型的 InnoDB 数据页包含以下部分：

部分	说明
File Header	页的通用头信息，如上一页/下一页指针（用于双向链表）、页类型、LSN 等。
Page Header	数据页特有的头信息，如记录数量、空闲空间起始位置等。
Infimum + Supremum	两个虚拟记录，分别代表最小和最大边界，用于遍历记录。
User Records	实际存储的用户数据行（按主键排序）。
Free Space	未使用的空间，用于插入新记录。
Page Directory	页目录，用于快速定位记录（稀疏索引，加速页内二分查找）。
File Trailer	页尾，包含校验和等信息，用于验证页完整性。

2.1 File Header

File Header（文件头）是 InnoDB 页结构中位于最前端的一部分（通常占用 38 字节）。它的主要作用是管理页与页之间的逻辑关系，而不是存储具体的用户数据。

字段名	大小	作用
FIL_PAGE_SPACE	4 字节	表空间 ID。标识这个页属于哪个表空间（即哪个 .ibd 文件）。
FIL_PAGE_OFFSET	4 字节	页号。表示这是该表空间中的第几个页（从 0 开始编号）。
FIL_PAGE_PREV	4 字节	前一页的页号。指向双向链表中的前一个页。如果是第一个页，则为 FIL_NULL（0xFFFFFFFF）。
FIL_PAGE_NEXT	4 字节	后一页的页号。指向双向链表中的后一个页。如果是最后一个页，则为 FIL_NULL。
FIL_PAGE_LSN	8 字节	日志序列号。记录最后修改该页时的 redo log LSN，用于崩溃恢复时判断是否需要重放日志。
FIL_PAGE_TYPE	2 字节	页类型。标识这是数据页、索引页、Undo 页还是系统页等。
FIL_PAGE_FLUSH_LSN	8 字节	刷盘 LSN。仅在第 0 号页（空间头页）有效，记录整个表空间最后刷盘的 LSN。
FIL_PAGE_ARCH_LOG_NO_OR_SPACE_ID	4 字节	早期版本用于归档日志，现在通常也用作表空间 ID 的一部分或保留。

3.4 Page Header（页头）

记录这个页的“当前宏观状态”。

字段	长度	作用
PAGE_N_DIR_SLOTS	2 字节	Page Directory 里有多少个槽（Slot）
PAGE_HEAP_TOP	2 字节	页内空闲空间的起始位置
PAGE_N_HEAP	2 字节	页内总记录数（含两条虚拟记录）
PAGE_N_RECS	2 字节	页内总记录数
PAGE_FREE	2 字节	第一条被删除记录的偏移地址
PAGE_LAST_INSERT	2 字节	最后插入记录的位置
PAGE_LEVEL	2 字节	当前页在 B+ 树中处于第几层。

3.5 Infimum 和 Supremum（下界与上界）

所有用户记录通过单向链表连接。Infimum 和 Supremum 作为链表的固定头节点和尾节点：

记录	含义	作用
Infimum	下确界	页内最小的记录，比所有用户记录都小
Supremum	上确界	页内最大的记录，比所有用户记录都大

3.5.1 示例一

Infimum → 记录10 → 记录20 → 记录30 → Supremum

3.5.1 示例二

3.6 User Records

User Records，即全部的数据行，User Record即一条数据。