InnoDB索引页面解析

文件头描述了一些针对各种页都通用的一些信息，如下表所示。

以下介绍几个较为重要的部分：

• FIL_PAGE_OFFSET：该页的页号，表示该页面在数据文件中的逻辑偏移量。
• FIL_PAGE_PREV，FIL_PAGE_NEXT：分别保存前一页、后一页的页号，把物理位置不连续的页串联成B+树的同一层逻辑相邻的页。在表空间第0页上，这两个字段被重载为FIL_PAGE_SRV_VERSION 和 FIL_PAGE_SPACE_VERSION。

  一方面，大表难以一次拿到连续空间，只能分片分配；另一方面，频繁的页分裂与回收又会让逻辑相邻的页在磁盘上彼此远离。这两个指针正是用来在逻辑层面保持“索引有序”的链表结构，使得查询可以在物理不连续的页间快速跳转。

• FIL_PAGE_LSN：当前数据页最新被修改的LSN，Redo Log幂等性依赖此字段。在进行崩溃恢复时，如果发现Redo Log的LSN小于等于该值，就不再应用该Redo Log。

最小最大记录（Infimum and Supremum Records）

这是两条伪记录，在DYNAMIC行格式下，均由5字节的记录头信息和8字节的固定含义组成。由于这两条记录并非用户数据，因此被单独存放在Infimum+Supremum部分。

根据TaurusDB规定，最小记录是该数据页逻辑上最小的记录，所有用户记录都大于它；最大记录是数据页中最大的记录，所有用户记录都小于它。这两条记录在数据页被创建时生成，且不能被删除。

图2 最小最大记录示意图

用户的所有记录均以行格式存储在此处。在页面初次生成时，这部分内容为空；每次插入记录时，都会从Free Space中划分相应空间至User Records。默认情况下，记录之间并无间隙，但若重用已删除记录的空间，则可能会产生空间碎片。

记录在页面上按照插入顺序排序，每个记录均包含一个指向下一条记录的指针（next_record），从而构成单向链表。用户可从数据页的最小记录开始遍历，直至最大记录。在聚簇索引中，记录按主键顺序存储。在二级索引中，记录按索引键+主键排序。

User Records包含所有正常记录及所有已删除的（标记为delete_marked）记录，其中已被Purge物理删除的记录已被移入PAGE_FREE链表，不再被正常访问。

图3 用户记录示意图

从PAGE_HEAP_TOP开始到最后一个数据目录之间的空间即为空闲空间，这些空间会被重置为0。当用户需要插入记录时，首先会尝试在被删除记录的空间中查找可用空间；若未找到合适的空间，则从这里进行分配。空间分配给记录后，需要递增PAGE_N_RECS和PAGE_N_HEAP的值。

为了加速页内的查询效率，避免每次查询都对单链表进行遍历，TaurusDB把页内所有有效记录（含 Infimum/Supremum，不含已删除记录）划分成若干组进行管理。对于被标记删除，但尚未被Purge物理删除的记录，其仍保留在 Page Directory 中，并继续挂在 next_record 逻辑链表上，待后续统一清理。

• 每个组的最后一条记录（即组内最大记录）作为owner_rec，它的 n_owned 字段保存本组记录数。
• 将owner_rec的地址偏移量按索引顺序收集起来，形成页目录（Page Directory），存放在页尾，从高地址向低地址增长。

这个部分处于数据页最后的位置，只有8个字节。前4个字节代表页的校验和，后4个字节存储FIL_PAGE_LSN的低位四字节。