MySQL InnoDB ibd 文件格式解析
偏执的IT工匠2019-12-03 19:49
InnoDB是MySQL默认的存储引擎，也是MySQL使用最广泛的存储引擎，InnoDB存储数据的物理文件通常以ibd作为其文件名后缀，本文将结合源码，简单介绍ibd文件的整体结构。
innodb ibd文件以页为单位进行管理，默认情况下页大小为16k，ibd文件的大小必然为16k的整数倍。页的结构整体上可以分为页头、页身、页尾。其中页头占用固定的38字节，页尾占用固定的8字节，其余都为页身，ibd文件的每个页无一例外，都是这样的结构。如下图所示：
把页头（FIL Header）和页尾（FIL Trailer）的结构详细展开，见下图：
FIL Header结构：
checksum，4字节，存储该页的checksum值page numer，4字节，页号，也可以理解为页偏移，ibd文件中的每一个页都有一个唯一的页号previous page，4字节，上一个页的页号next page，4字节，下一个页的页号lsn for last page modification，8字节，存储lsnpage type，2字节，页类型flush lsn，8字节，存储lsnspace ID，4字节，表空间IDFIL Trailer结构：
checksum，4字节，该页的checksum值，理论上与FIL Header处理存储的checksum值一致lsn低32位，4字节页chcecksum值计算：
页头和页尾都有checksum值填充，innodb计算页的checksum值调用的是ut_crc32_hw或者ut_crc32_sw函数，ut_crc32_hw使用了硬件加速，需要cpu硬件支持，ut_crc32_sw为纯软件计算。这两个函数计算crc32的算法与通常使用的zlib.crc32开源算法并不一样。
innodb在计算一个页checksum时，把一个页分为两个部分，第一部分是第4到26字节，共22个字节，第二部分是第38到16376字节，共16338字节。使用ut_crc32_hw函数分别计算这两部分的crc32值，然后再把结果进行异或运算。源码如下：
字节序：
计算机存储数据分大端字节序和小端字节序，通常我们使用的硬件大多数是小端字节序，而innodb在存储数值时，使用大端字节序。比如页类型值为8，以2个字节存储，大端字节序和小端字节序对比如下：
大端字节序：0x0008小端字节序：0x0800页类型：
页类型定义在 innobase/include/fil0fil.h，页类型有很多种类，不同类型的页所代表的功能也不一样，比如一个ibd文件第一页其页类型为FIL_PAGE_TYPE_FSP_HDR，描述了表空间的元信息以及xdes entry信息。下面汇总所有页类型信息如下：
最后：
本文简单介绍了innodb ibd文件的页结构，页chcecksum计算方法，页类型以及innodb存储数值的字节序。本文涉及的MySQL源码版本为5.7.19，作者水平有限，如有错误，欢迎指正。
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