一条 INSERT 语句背后的秘密
你以为你写了一条 SQL，其实你是在和数据库的一整套存储机制打交道。
一、引言：懂记录结构，真的很重要！
💥 开篇三连击：
当你敲下INSERT时，数据是在磁盘「盖房子」还是「搭积木」？行格式里藏着哪些「加密代码」？一条“莫名其妙”的慢查询，根源可能是行格式选错？这些问题的答案，就藏在 InnoDB 的记录结构里。
我们在写 SQL 的时候，经常只关注“写对了没”、“跑起来没报错”。但真正理解 MySQL 的底层行为，往往要从一句简单的 INSERT 开始。
二、从一条INSERT语句开始说起
当我们执行INSERT INTO users (name, age,address) VALUES (张三, 25,北京.海淀);这条语句时，数据并不会直接 “一股脑” 地塞进磁盘。InnoDB 会按照特定的规则，将数据 “搭建” 成特定的结构，然后再存储到磁盘上。
为了更好地理解这个过程，我们先来对比一下行数据以及行结构。
假设我们有一张users表，包含id、name、age、address四个字段。
当我们插入一条数据(1, 张三, 25,北京.海淀)时，从表面上看，我们看到的行数据是这样的：
id
name
age
address
1
张三
25
北京海淀
然而在 InnoDB 中，一条数据并非简单存储，而是拆分成多个部分：记录头信息保存元数据，变长字段列表记录变长字段及长度，NULL 值列表标记哪些字段为 NULL。
InnoDB目前支持四种行格式：
COMPACT（最常用）REDUNDANT（MySQL 5.0之前）DYNAMIC（MySQL 5.7默认）COMPRESSED（压缩格式）COMPACT 行格式是最常用的“标准模板”，掌握它能帮助你理解 InnoDB 记录结构的核心。
三、COMPACT 行格式详细介绍：数据存储的 “标准模板”
废话不多说，直接看图：
在这里插入图片描述
3.1 记录头信息：数据的 “身份证”
记录头信息仅占5字节，却包含记录类型、删除标记、B+树位置等关键信息，是记录的重要标识。
在这里插入图片描述
当我们执行DELETE语句删除一条记录时，InnoDB 并不会立即从磁盘上删除这条记录，而是在记录头信息中设置删除标记，后续再通过专门的机制进行清理。
字段 (Field)
位数 (Bits)
描述 (Description)
预留位1
1
保留位，目前没有用到。
预留位2
1
保留位，目前没有用到。
delete_mask
1
标记该记录是否被删除,1-是，0-否
min_rec_mask
1
标记该记录是否是B+树叶子节点中最小的记录,1-是，0-否
record_type
3
标记记录的类型。000表示普通记录，001表示最小值记录，010表示目录记录，011表示最大值记录。
n_owned
4
表示当前记录拥有的记录数
heap_no
13
标记当前记录在当前页面（Page）中的相对位置（槽号）。
next_record
16
表示下一条记录的相对位置
预留位2
1
保留位，目前没有用到。
3.2 变长字段列表：应对 “变化多端” 的数据
在实际应用中，很多字段的数据长度是不固定的，比如VARCHAR、TEXT、BLOB等类型的字段。变长字段列表就是为了应对这些 “变化多端” 的数据而设计的。它会记录哪些字段是变长的，以及它们的长度。
变长字段列表采用倒排的方式存储，也就是说，它从右往左存储每个变长字段的长度。
3.2.1 变长字段列表如何存储实际数据？当执行插入语句INSERT INTO users VALUES(1, 张三, 25, 北京.海淀);时，我们来分析一下变长字段列表的存储方式。
a)、字段分析
id：INT 类型，固定长度 4 字节，不属于变长字段name：VARCHAR (100)，实际存储 张三 ，UTF-8 编码下每个汉字占 3 字节，共 6 字节age：INT 类型，固定长度 4 字节，不属于变长字段address：VARCHAR (255)，实际存储 北京.海淀 ，共包含 5 个字符（2 个汉字、1 个点、2 个汉字），每个汉字 3 字节，点 1 字节，共 13 字节b)、变长字段列表的倒排存储
上面的例子中，有两个变长字段：name和address。它们的长度分别是 6 字节和 13 字节。根据倒排存储规则，变长字段列表会按照从右到左的顺序记录这些长度。
表定义顺序是：name, address倒排后，存的时候顺序是：address, name因此，变长字段列表的内容为：[13,6]。
在这里插入图片描述
这些值并不是直接以十进制存入，而是编码成 1~2 字节的二进制形式（依字段长度大小决定）。
3.3 NULL 值列表：节省空间的 “小能手”
在 InnoDB 中，NULL 值列表是一种节省空间的巧妙设计。它不存储 NULL 的实际值，而是用每个字段对应的一位二进制位来标记：
1 表示该字段为 NULL；0 表示不为 NULL。在计算 InnoDB 记录结构中的 NULL 值列表时，只有那些“允许为 NULL”的字段才会被纳入统计。
以 users 表为例：
id 是主键，不能为 NULL；name 被 NOT NULL 明确声明，也不能为 NULL；age 和 address 没有限定 NOT NULL，默认是可以为 NULL 的。所以，NULL 值列表中只包含 age 和 address 这两个字段的状态位。
在这里插入图片描述
NULL 值列表的位顺序，是按照表结构中允许 NULL 字段的出现顺序排列的，且仅包含这些字段。
四、行溢出：当数据太大时会发生什么？
a)、为什么会出现行溢出？InnoDB 的数据存储以 “页” 为基本单位，每页默认大小为 16KB。当我们插入的数据（如一篇几万字的文章、高清图片的二进制数据）长度超过一页能容纳的空间时，InnoDB 就会遇到 “空间不够用” 的难题。就像你想把 100 本书塞进只能装 50 本书的箱子，自然装不下。
b)、什么是行溢出？为了解决上述问题，InnoDB 引入了行溢出机制：
当数据过长时，它会把超出数据页容量的部分 “搬” 到额外的溢出页中存储；并在原数据页保留一个指向溢出页的指针（通常是20字节）。这就好比把装不下的书先放在旁边的临时箱子，再在原本的箱子贴上标签注明 “其余书在隔壁箱”。
在这里插入图片描述
行溢出虽解决大字段存储，但带来性能隐患，如查询慢、空间管理复杂、碎片增多。优化可从多方面入手：拆大字段表、选适配数据类型与行格式，控制字段长度，同时避免在大字段建索引，以此提升数据库性能。
五、结语：深入底层，才能掌控全局
数据库的 “高性能密码” 藏在底层结构里。从 INSERT 语句到磁盘存储，COMPACT 行格式的字段管理、行溢出的优化逻辑，都是提升数据库能力的关键。懂记录结构，才能在面试中从容应答，在优化时直击痛点。
