MySQL索引B+树？主键索引每一个节点的大小？一个 page 多大？如果一条数据大于 16KB 怎么存？text 最多存多少数据？行溢出怎么办？数据存储格式有哪些？溢出页如何管理？

MySQL 索引与 B+ 树

1. B+ 树结构

• 索引实现：InnoDB 使用 B+ 树作为索引结构，所有数据存储在叶子节点，非叶子节点仅存储键值和子节点指针。
• 聚簇索引（主键索引）：叶子节点存储完整的行数据。
• 二级索引：叶子节点存储主键值，通过回表查询获取完整数据。

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2. 页（Page）大小

• 默认页大小：InnoDB 的默认页大小为 16KB（通过 innodb_page_size 可配置，但通常不建议修改）。
• 每个节点对应一个页：B+ 树的每个节点（非叶子/叶子节点）对应一个页，因此主键索引的每个节点大小也是 16KB。

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3. 大字段存储与行溢出

(1) 行溢出（Row Overflow）

• 触发条件：当一行数据的总大小超过页大小（16KB）时，InnoDB 会将部分数据存储到 溢出页（Overflow Page）。
• 存储策略：
  • 行内存储前缀：对于 VARCHAR、TEXT、BLOB 等可变长字段，InnoDB 会优先在行内存储前 768 字节，剩余内容存到溢出页。
  • 溢出页指针：行内存储 20 字节的指针（指向溢出页地址和长度）。

(2) TEXT 类型的最大存储

• 理论最大值：单个 TEXT 字段最多存储 4GB 数据（实际受行格式和 MySQL 版本限制）。
• 实际限制：需通过多个溢出页分段存储。

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4. 数据存储格式（Row Format）

InnoDB 支持多种行格式，直接影响大字段存储和溢出机制：

行格式	特点
Compact	- 默认格式（MySQL 5.6 之前）。 - 行内存储字段长度信息，较紧凑。 - 大字段前 768 字节存行内，其余存溢出页。
Redundant	- 旧格式，兼容性高但存储效率低。
Dynamic	- MySQL 5.7+ 默认格式。 - 对大字段优化：仅存储 20 字节指针，全部内容存溢出页，减少行内空间占用。
Compressed	- 在 Dynamic 基础上支持数据压缩（通过 KEY_BLOCK_SIZE 配置）。

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5. 溢出页管理

• 分配机制：当行数据超过页容量时，InnoDB 自动分配溢出页，并通过指针链接。
• 存储结构：
  • 每个溢出页可存储多个行的溢出数据片段。
  • 溢出页本身通过链表或 B+ 树结构管理（取决于数据量）。
• 查询过程：访问大字段时，先读取行内指针，再根据指针定位溢出页数据。

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6. 关键问题总结

问题	答案
主键索引节点大小	每个节点对应一个页，默认 16KB。
页大小	默认 16KB，由 innodb_page_size 控制。
一条数据超过 16KB 存储	行溢出机制：行内存储前缀 + 溢出页指针，剩余内容存溢出页。
TEXT 最大存储	理论 4GB（实际受行格式限制，Dynamic 格式更高效）。
行溢出问题	通过溢出页和指针管理，避免单页容量不足。
数据存储格式	Compact（旧）、Dynamic（推荐）、Compressed（压缩），不同格式对大字段处理策略不同。
溢出页管理	自动分配，行内存储指针，溢出页通过链表或 B+ 树组织。

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7. 示例与场景

场景：存储大文本数据（TEXT 类型）

1. 行格式为 Dynamic：
   • 行内仅存储 20 字节指针，所有文本内容存入溢出页。
   • 查询时根据指针定位溢出页，分片读取数据。
2. 行格式为 Compact：
   • 行内存储前 768 字节，剩余内容存入溢出页。
   • 可能导致行内空间浪费（若字段内容频繁更新）。

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8. 优化建议

• 合理选择行格式：优先使用 Dynamic 格式以优化大字段存储。
• 避免超长行：拆分大字段到独立表，通过主键关联。
• 监控溢出页：通过 INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TABLES 查看表溢出页数量，评估存储效率。

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