對(duì)于VARCHAR這種變長字段，在磁盤上到底是如何存儲(chǔ)的？

1、一行數(shù)據(jù)在磁盤上存儲(chǔ)的時(shí)候，包含哪些東西？

上一講我們已經(jīng)告訴了大家，一行數(shù)據(jù)在磁盤上存儲(chǔ)的時(shí)候，其實(shí)不僅僅是包含我們想象的那一點(diǎn)數(shù)據(jù)，他還包含了很多其他的信息，之前告訴大家，一行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式大致如下所示。

變長字段的長度列表，null值列表，數(shù)據(jù)頭，column01的值，column02的值，column0n的值......

說白了，就是除了每一個(gè)字段的值以外，他還包含了一些額外的信息，這些額外的信息就是用來描述這一行數(shù)據(jù)的。今天我們就詳細(xì)給大家說說這些額外的信息里都是放了什么東西。

2、變長字段在磁盤中是怎么存儲(chǔ)的？

大家都知道，在MySQL里有一些字段的長度是變長的，是不固定的，比如VARCHAR(10)之類的這種類型的字段，實(shí)際上他里面存放的字符串的長度是不固定的，有可能是“hello”這么一個(gè)字符串，也可能是“a”這么一個(gè)字符串。

好，那么現(xiàn)在我們來假設(shè)一下，現(xiàn)在有一行數(shù)據(jù)，他的幾個(gè)字段的類型為VRACHAR(10)，CHAR(1)，CHAR(1)，那么他第一個(gè)字段是VARCHAR(10)，這個(gè)長度是可能變化的，所以這一行數(shù)據(jù)可能就是類似于：hello a a，這樣子，第一個(gè)字段的值是“hello”，后面兩個(gè)字段的值都是一個(gè)字符，就是一個(gè)a

然后另外一行數(shù)據(jù)，同樣也是這幾個(gè)字段，他的第一個(gè)字段的值可能是“hi”，后面兩個(gè)字段也是“a”，所以這一行數(shù)據(jù)可能是類似于：hi a a。一共三個(gè)字段，第一個(gè)字段的長度是是不固定的，后面兩個(gè)字段的長度都是固定的1個(gè)字符。

想必這個(gè)道理大家都能理解吧？

那么現(xiàn)在，我們來假設(shè)你把上述兩條數(shù)據(jù)寫入了一個(gè)磁盤文件里，兩行數(shù)據(jù)是挨在一起的，那么這個(gè)時(shí)候在一個(gè)磁盤文件里可能有下面的兩行數(shù)據(jù)：

hello a a hi a a

大家可以看到，兩行數(shù)據(jù)在底層磁盤文件里是不是挨著存儲(chǔ)的？

沒錯(cuò)！其實(shí)平時(shí)你看到的表里的很多行數(shù)據(jù)，最終落地到磁盤里的時(shí)候，都是上面那種樣子的，一大坨數(shù)據(jù)放在一個(gè)磁盤文件里都挨著存儲(chǔ)的。

3、存儲(chǔ)在磁盤文件里的變長字段，為什么難以讀??？

現(xiàn)在我們來繼續(xù)思考一個(gè)問題，假設(shè)現(xiàn)在我們要讀取上面的磁盤文件里的數(shù)據(jù)，要讀取出來hello a a這一行數(shù)據(jù)。那你覺得是那么容易的嗎？

當(dāng)然不是了！這個(gè)過程比你想象的可能要困難一些。

假如現(xiàn)在你要讀取hello a a這行數(shù)據(jù)，第一個(gè)問題就是，從這個(gè)磁盤文件里讀取的時(shí)候，到底哪些內(nèi)容是一行數(shù)據(jù)？我不知道??！

因?yàn)檫@個(gè)表里的第一個(gè)字段是VARCHAR(10)類型的，第一個(gè)字段的長度是多少我們是不知道的！

所以有可能你讀取出來“hello a a hi”是一行數(shù)據(jù)，也可能是你讀取出來“hello a”是一行數(shù)據(jù)，你在不知道一行數(shù)據(jù)的每個(gè)字段到底是多少長度的情況下，胡亂的去讀取是不現(xiàn)實(shí)的，根本不知道磁盤文件里混成一坨的數(shù)據(jù)里，哪些數(shù)據(jù)是你要讀取的一行？

4、引入變長字段的長度列表，解決一行數(shù)據(jù)的讀取問題

所以說才要在存儲(chǔ)每一行數(shù)據(jù)的時(shí)候，都保存一下他的變長字段的長度列表，這樣才能解決一行數(shù)據(jù)的讀取問題。

也就是說，你在存儲(chǔ)“hello a a”這行數(shù)據(jù)的時(shí)候，要帶上一些額外的附加信息，比如第一塊就是他里面的變長字段的長度列表

也就是說，這個(gè)hello是VARCHAR(10)類型的變長字段的值，那么這個(gè)“hello”字段值的長度到底是多少？

我們看到“hello”的長度是5，十六進(jìn)制就是0x05，所以此時(shí)會(huì)在“hello a a”前面補(bǔ)充一些額外信息，首先就是變長字段的長度列表，你會(huì)看到這行數(shù)據(jù)在磁盤文件里存儲(chǔ)的時(shí)候，其實(shí)是類似如下的格式：0x05 null值列表 數(shù)據(jù)頭 hello a a。

你這行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)候應(yīng)該是如上所示的！

這個(gè)時(shí)候假設(shè)你有兩行數(shù)據(jù)，還有一行數(shù)據(jù)可能就是：0x02 null值列表 數(shù)據(jù)頭 hi a a，兩行數(shù)據(jù)放在一起存儲(chǔ)在磁盤文件里，看起來是如下所示的：

0x05 null值列表 數(shù)據(jù)頭 hello a a 0x02 null值列表 數(shù)據(jù)頭 hi a a

5、引入變長字段長度列表后，如何解決變長字段的讀取問題？

所以假設(shè)此時(shí)你要讀取“hello a a”這行數(shù)據(jù)，你首先會(huì)知道這個(gè)表里的三個(gè)字段的類型是VARCHAR(10) CHAR(1) CHAR(1)，那么此時(shí)你先要讀取第一個(gè)字段的值，那么第一個(gè)字段是變長的，到底他的實(shí)際長度是多少呢？

此時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)第一行數(shù)據(jù)的開頭有一個(gè)變長字段的長度列表，里面會(huì)讀取到一個(gè)0x05這個(gè)十六進(jìn)制的數(shù)字，發(fā)現(xiàn)第一個(gè)變長字段的長度是5，于是按照長度為5，讀取出來第一個(gè)字段的值，就是“hello”

接著你知道后續(xù)兩個(gè)字段都是CHAR(1)，長度都是固定的1個(gè)字符，于是此時(shí)就依次按照長度為1讀取出來后續(xù)兩個(gè)字段的值，分別是“a”“a”，于是最終你會(huì)讀取出來“hello a a”這一行數(shù)據(jù)！

接著假設(shè)你要讀取第二行數(shù)據(jù)，你先看一下第二行數(shù)據(jù)后的變長字段長度列表，發(fā)現(xiàn)他第一個(gè)變長字段的長度是0x02，于是就讀取長度為2的字段值，就是“hi”，再讀取兩個(gè)長度固定為1的字符值，都是“a”，此時(shí)讀取出來“hi a a”這行數(shù)據(jù)。

6、如果有多個(gè)變長字段，如何存放他們的長度？

接著我們假設(shè)，如果說有多個(gè)變長字段，如何存放他們的長度？

比如一行數(shù)據(jù)有VARCHAR(10) VARCHAR(5) VARCHAR(20) CHAR(1) CHAR(1)，一共5個(gè)字段，其中三個(gè)是變長字段，此時(shí)假設(shè)一行數(shù)據(jù)是這樣的：hello hi hao a a

此時(shí)在磁盤中存儲(chǔ)的，必須在他開頭的變長字段長度列表中存儲(chǔ)幾個(gè)變長字段的長度，一定要注意一點(diǎn)，他這里是逆序存儲(chǔ)的！

也就是說先存放VARCHAR(20)這個(gè)字段的長度，然后存放VARCHAR(5)這個(gè)字段的長度，最后存放VARCHAR(10)這個(gè)字段的長度。

現(xiàn)在hello hi hao三個(gè)字段的長度分別是0x05 0x02 0x03，但是實(shí)際存放在變長字段長度列表的時(shí)候，是逆序放的，所以一行數(shù)據(jù)實(shí)際存儲(chǔ)可能是下面這樣的：

0x03 0x02 0x05 null值列表 頭字段 hello hi hao a a

7、今日思考題

今天讓大家思考一個(gè)問題，為什么MySQL在把一行一行的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在磁盤上的時(shí)候，要采取這種“0x05 null值列表 數(shù)據(jù)頭 hello a a 0x02 null值列表 數(shù)據(jù)頭 hi a a”很多行數(shù)據(jù)都緊緊挨在一起的方式？

為什么MySQL不能用Java里面的序列化的那種方式？把很多行的數(shù)據(jù)做成一個(gè)大的對(duì)象，然后給他序列化一下寫入到磁盤文件里，從磁盤里讀取的時(shí)候壓根兒不用care什么行存儲(chǔ)格式，直接反序列化一下，把數(shù)據(jù)就可以從磁盤文件里拿回來了。

請(qǐng)大家思考一下，MySQL用這種數(shù)據(jù)緊湊挨在一起的方式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，到底有什么好處？可以在評(píng)論區(qū)里發(fā)表你的想法跟大家一起交流。

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