好嘞，各位看官，今天咱们就来聊聊InnoDB的“小窝”——页（Page）结构。别看这玩意儿藏在数据库的底层，它可是InnoDB存储引擎的基石，就像盖房子用的砖头，没它，啥也建不起来！🧱
咱们今天就来扒一扒InnoDB的“小窝”里到底住着些啥，看看数据页、索引页、系统页，这些不同的“房间”都有啥特色。保证让大家听得津津有味，以后再跟数据库唠嗑，也能底气十足！😎
开场白：数据库的“安家置业”
各位，咱们先来想象一下，你要把一大堆数据都塞进数据库里，那它们住哪儿呢？总不能像无家可归的流浪汉一样到处乱窜吧？这就需要数据库提供一个“安家置业”的解决方案，也就是“页”的概念。
在InnoDB存储引擎里，页是磁盘管理的最小单元，默认大小是16KB。你可以把它想象成数据库这栋大楼里的一间间公寓，每一间公寓都能住一些数据，而且井然有序。🏠
正文：InnoDB “小窝”的内部结构大揭秘
InnoDB的页结构，就像一个精心设计的“小窝”，麻雀虽小，五脏俱全。它主要由以下几个部分组成：
| 组成部分 | 大小 (字节) | 描述 |
|---|---|---|
| File Header | 38 | 页的头部信息，记录了页的类型、校验和等重要信息。 |
| Page Header | 56 | 记录了页的状态信息，比如页中记录的数量、页的空闲空间等。 |
| Infimum + Supremum Records | 26 | 两个虚拟的行记录，分别表示页中最小和最大的记录。它们就像哨兵一样，保证页中记录的有序性。 |
| User Records | 变长 | 实际存储的用户数据，也就是咱们要存进数据库里的信息。 |
| Free Space | 变长 | 页中剩余的空闲空间，用于存放新的记录。 |
| Page Directory | 变长 | 页目录，用于快速定位页中的记录。它就像一本书的目录一样，可以帮助你快速找到想要的内容。 |
| File Trailer | 8 | 文件尾部信息，包含了页的校验和等信息，用于保证页的完整性。 |
咱们来逐个“房间”看看：
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File Header（文件头部）：
这个是页的“身份证”，记录了页的类型、校验和等关键信息。就像每个公民都有身份证一样，每个页都有一个唯一的“身份证”来标识自己。里面包含以下信息：
- FIL_PAGE_OFFSET (4字节)：页号，在整个表空间中唯一标识该页。就像楼房的房间号一样。
- FIL_PAGE_PREV (4字节)：前一页的页号，用于形成双向链表。
- FIL_PAGE_NEXT (4字节)：后一页的页号，同样用于形成双向链表。
- FIL_PAGE_TYPE (2字节)：页的类型，咱们一会儿会详细介绍。
- FIL_PAGE_FILE_FLUSH_LSN (8字节)：页最后被刷新到磁盘时的LSN（Log Sequence Number），用于崩溃恢复。
- FIL_PAGE_ARCH_LOG_NO_OR_SPACE_ID (4字节)：归档日志编号或表空间ID。
- FIL_PAGE_SPACE_OR_CHKSUM (4字节)：校验和，用于验证页的完整性。
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Page Header（页头部）：
这个是页的“状态栏”，记录了页的状态信息，比如页中记录的数量、页的空闲空间等。就像手机的状态栏一样，可以让你随时了解页的状态。它包含以下信息：
- PAGE_DIRECTION (2字节)：记录插入方向，用于优化插入操作。
- PAGE_N_RECS (2字节)：页中记录的数量。
- PAGE_HEAP_TOP (2字节)：堆顶指针，指向页中未使用的空间。
- PAGE_LAST_INSERT (2字节)：最后插入记录的位置。
- PAGE_MAX_TRX_ID (8字节)：页中最大的事务ID。
- PAGE_LEVEL (2字节)：页的层级，用于索引页。
- PAGE_INDEX_ID (8字节)：索引ID，用于索引页。
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Infimum + Supremum Records（最小最大记录）：
这两个是虚拟的行记录，分别表示页中最小和最大的记录。它们就像“门神”一样，保证页中记录的有序性。有了它们，在查找记录的时候，可以先和这两个记录比较，快速判断记录是否在该页中。
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User Records（用户记录）：
这个是页的“卧室”，存放着实际的用户数据，也就是咱们要存进数据库里的信息。这些记录按照主键（Primary Key）或者唯一索引（Unique Index）的顺序排列。
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Free Space（空闲空间）：
这个是页的“储藏室”，存放着页中剩余的空闲空间，用于存放新的记录。当需要插入新的记录时，InnoDB会从这个空间中分配一部分来存放新的记录。
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Page Directory（页目录）：
这个是页的“索引”，用于快速定位页中的记录。它就像一本书的目录一样，可以帮助你快速找到想要的内容。InnoDB使用槽（Slot）来管理页目录，每个槽指向页中的一组记录。通过二分查找，可以快速定位到目标记录所在的槽，然后在这个槽中顺序查找。
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File Trailer（文件尾部）：
这个是页的“防伪标签”，包含了页的校验和等信息，用于保证页的完整性。就像商品的防伪标签一样，可以防止页被篡改。
InnoDB 页的“类型”：不同的“公寓”住着不同的人
InnoDB的页有很多种类型，不同的类型用于存储不同的数据。咱们来介绍几种常见的类型：
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数据页（INDEX Page）：
这是最常见的页类型，用于存储实际的用户数据。就像普通住宅一样，存放着咱们的日常数据。数据页的
FIL_PAGE_TYPE值为0x45BF。 -
索引页（INDEX Page）：
用于存储索引数据，加快数据检索的速度。就像图书馆的索引卡片一样，可以帮助你快速找到想要的书籍。索引页的
FIL_PAGE_TYPE值也是0x45BF，但是它的PAGE_LEVEL字段会记录索引的层级。 -
系统页（System Page）：
用于存储系统信息，比如表空间信息、undo日志信息等。就像大楼的管理处一样，存放着一些重要的管理信息。系统页包括以下几种类型：
- FIL_PAGE_UNDO_LOG (0x0002)：Undo日志页，用于存储undo日志。
- FIL_PAGE_INODE (0x0003)：Inode页，用于存储索引节点的元数据。
- FIL_PAGE_IBUF (0x0004)：Insert Buffer页，用于存储Insert Buffer的数据。
- FIL_PAGE_SYS (0x0005)：系统页，用于存储系统信息。
- FIL_PAGE_TRX_SYS (0x0007)：事务系统页，用于存储事务系统信息。
- FIL_PAGE_FSP_HDR (0x0008)：表空间头部页，用于存储表空间头部信息。
- FIL_PAGE_TYPE_ALLOC (0x0009)：分配页，用于存储表空间的分配信息。
- FIL_PAGE_SDI (0x000A)：序列化数据结构信息页，用于存储序列化数据结构信息。
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BLOB页 (Uncompressed BLOB Page & Compressed BLOB Page)：
用于存储大对象数据（BLOB），比如图片、视频等。就像专门的仓库一样，存放着一些体积较大的数据。
数据页（INDEX Page）的“秘密”：B+树的叶子节点
数据页在InnoDB中扮演着重要的角色，它是B+树的叶子节点，存储着实际的用户数据。B+树是一种平衡的多路查找树，它可以有效地加快数据检索的速度。
咱们来简单了解一下B+树的结构：
- 根节点（Root Node）：B+树的最高层节点，包含指向下一层节点的指针。
- 中间节点（Internal Node）：位于根节点和叶子节点之间，包含指向下一层节点的指针。
- 叶子节点（Leaf Node）：B+树的最底层节点，存储着实际的用户数据。
数据页就是B+树的叶子节点，它存储着实际的用户数据，并且按照主键或者唯一索引的顺序排列。通过B+树的索引，可以快速定位到目标数据所在的页，然后在这个页中顺序查找。
索引页（INDEX Page）的“使命”：B+树的非叶子节点
索引页是B+树的非叶子节点，它存储着索引数据，用于加快数据检索的速度。索引页不存储实际的用户数据，而是存储索引键和指向下一层节点的指针。
通过索引页，可以快速定位到目标数据所在的叶子节点（数据页），然后在这个叶子节点中顺序查找。
系统页（System Page）的“职责”：数据库的“后勤保障”
系统页用于存储系统信息，比如表空间信息、undo日志信息等。它们就像数据库的“后勤保障”一样，为数据库的正常运行提供支持。
结尾：InnoDB “小窝”的重要性
各位，咱们今天就聊到这里。通过今天的讲解，相信大家对InnoDB的页结构有了更深入的了解。
InnoDB的页结构是InnoDB存储引擎的基石，它决定了数据的存储方式和检索效率。理解InnoDB的页结构，可以帮助我们更好地理解InnoDB的工作原理，从而更好地优化数据库性能。
记住，数据库的“安家置业”可是大事，InnoDB的“小窝”更是关键！希望今天的分享对大家有所帮助。下次有机会，咱们再来聊聊InnoDB的其他“秘密”！👋