innblock 工具| InnoDB page觀察利器

gaopengtttt發表於2017-09-29
BloC

innblock | InnoDB page觀察利器

特別鳴謝

  • 筆者是知數堂早期學員，最初有寫這麼一個工具的想法也得到葉金榮老師的認可和鼓勵，這個想法也整整耗掉了好幾個晚上的休息時間，這裡再次感謝葉金榮老師對工具稽核，葉老師的經驗和學識是每一位學員寶貴的財富。
  • 感謝<>主要作者周彥偉、王竹峰、強昌金對本工具的認可並授權引用部分內容，如果大家對本文的內容感到吃力可以自行參考該書，也可以和書中部分章節配合使用學習。
  • 感謝我所在的易極付公司DBA團隊同事戴正勇、楊海波、田興椿、鄒啟健，在我研究和編寫程式碼的時候承擔了大部分的資料庫相關的工作，能在重慶遇到你們是我的榮幸，你們是最出色的。

工具獲取

百度雲盤地址：

一、前言

InnoDB中索引塊的內部組織一直是大家比較感興趣並且樂於研究的東西，我們從很多書籍和文章都不惜筆墨進行大量的描述比如<>中就能感受到作者用了大量篇幅描述什麼是slot、什麼是heap、記錄的邏輯和物理順序是怎麼樣的。

但是我們卻很難直觀的看到，因為資料檔案是二進位制檔案。雖然我們可以透過例如LINUX的hexdump等類似命令進行檢視，但是大量的16進位制資訊很難直觀的提取出各種有用的資訊，相信不少人和筆者一樣都是透過肉眼進行檢視，但是這顯然是一種吃力又不討好的方法。

在Oracle中我們可以透過dump block的方法檢視block的資訊，那麼InnoDB是否也可以這樣呢？

本著這種讓大家更加直觀的觀察到底層索引塊的資訊的宗旨，筆者直接借用原始碼中的各種宏定義，使用C++和STL list容器實現了這樣一個工具innblock。由於工作原因不能全身心投入程式碼編寫，程式碼有些混亂。所以如果有bug還請大家見諒以及提出，筆者會盡快進行更新，感謝。

約定

index page（索引頁、索引塊），InnoDB表是基於聚集索引的索引組織表，整個表其實不是聚集索引，就是普通索引。因此InnoDB表空間檔案中，資料頁其實也是索引頁，所以下面我們統稱為索引頁，英文用page no表示；

二、innblock簡介

本工具有2個功能。

第一個scan功能用於查詢ibd檔案中所有的索引頁。

第二個analyze功能用於掃描資料塊裡的row data。

先看下 help 輸出 

------------------------------------------------------------------------
[Author]:gaopeng [Blog]:blog.itpub.net/7728585/abstract/1/ [QQ]:22389860
[Review]:yejinrong@zhishutang [Blog]:imysql.com [QQ]:4700963
-------USAGE:../innblock Datafile [scan/pageno] Blocksize
[Datafile]:innodb data file!
[scan]:physical scan data file to find index level and index block no
[pageno]:which block you will parse
[Blocksize](KB):block size of KB general is 16k only 4k/8k/16k/32k
------------------------------------------------------------------------
  • scan功能 
[root@test test]# ./innblock  testblock.ibd scan 16
  • analyze功能 
[root@test test]# ./innblock  testblock.ibd 3 16

可以執行 innblock help 獲得更詳細的使用幫助資訊。

三、innblock的限制

  1. 不支援REDUNDANT行格式的資料檔案；
  2. 只支援LINUX x64平臺；
  3. 本工具直接讀取物理檔案，部分dirty page可能延時刷盤而未能被讀取到，可以讓InnoDB及時刷盤再重新讀取；
  4. 最好在MySQL 5.6/5.7版本下測試；
  5. 只能解析索引頁，不支援inode page、undo log等型別的page；
  6. scan功能會包含delete後的索引塊和drop了的索引塊.
  7. 不能讀取詳細的row data；
  8. 建議採用獨立表空間模式，更便於觀察；
  9. 建議僅在測試環境下學習和研究使用。

四、innblock怎麼用

首先，建立測試表，填充資料 

mysql> create table testblock (
id1 int primary key,
name varchar(30),
id3 int,
key(name),
key(id3));

mysql> insert into testblock values(1,'gao',1),(2,'gao',2),(3,'gao',3),(4,'gao',4);
mysql> delete from testblock where id1=1;

1. 測試scan功能，掃描所有index page 

[root@test]# innblock testblock.ibd scan 16
------------------------------------------------------------------------
Welcome to use this block analyze tool:
[Author]:gaopeng [Blog]:blog.itpub.net/7728585/abstract/1/ [QQ]:22389860
[Review]:yejinrong@zhishutang [Blog]:imysql.com [QQ]:4700963
------------------------------------------------------------------------
Datafile Total Size:131072
===INDEX_ID:248
level0 total block is (1)
block_no:         3,level:   0|*|
===INDEX_ID:249
level0 total block is (1)
block_no:         4,level:   0|*|
===INDEX_ID:250
level0 total block is (1)
block_no:         5,level:   0|*|

我們發現有3個索引，索引ID（INDEX_ID）分別是 248、249、250，檢視資料字典確認 

mysql> SELECT A.SPACE AS TBL_SPACEID, A.TABLE_ID, A.NAME AS TABLE_NAME, FILE_FORMAT, ROW_FORMAT, SPACE_TYPE,  B.INDEX_ID , B.NAME AS INDEX_NAME, PAGE_NO, B.TYPE AS INDEX_TYPE FROM INNODB_SYS_TABLES A LEFT JOIN INNODB_SYS_INDEXES B ON A.TABLE_ID =B.TABLE_ID WHERE A.NAME = 'test/testblock’;
+-------------+----------+----------------+-------------+------------+------------+----------+------------+---------+------------+
| TBL_SPACEID | TABLE_ID | TABLE_NAME     | FILE_FORMAT | ROW_FORMAT | SPACE_TYPE | INDEX_ID | INDEX_NAME | PAGE_NO | INDEX_TYPE |
+-------------+----------+----------------+-------------+------------+------------+----------+------------+---------+------------+
|         242 |      168 | test/testblock | Barracuda   | Dynamic    | Single     |      248 | PRIMARY    |       3 |          3 |
|         242 |      168 | test/testblock | Barracuda   | Dynamic    | Single     |      249 | name       |       4 |          0 |
|         242 |      168 | test/testblock | Barracuda   | Dynamic    | Single     |      250 | id3        |       5 |          0 |
+-------------+----------+----------------+-------------+------------+------------+----------+------------+---------+------------+

2. analyze功能展示

我們選取 pageno=3 那個索引頁進行掃描，可見下面資訊 

[root@test test]# innblock testblock.ibd 3 16
------------------------------------------------------------------------
Welcome to use this block analyze tool:
[Author]:gaopeng [Blog]:blog.itpub.net/7728585/abstract/1/ [QQ]:22389860
[Review]:yejinrong@zhishutang [Blog]:imysql.com [QQ]:4700963
------------------------------------------------------------------------
==== Block base info ====
block_no:3          space_id:242          index_id:248
slot_nums:2         heaps_rows:6          n_rows:3
heap_top:244        del_bytes:31          last_ins_offset:0
page_dir:2          page_n_dir:3
leaf_inode_space:242        leaf_inode_pag_no:2
leaf_inode_offset:242
no_leaf_inode_space:242     no_leaf_inode_pag_no:2
no_leaf_inode_offset:50
last_modify_lsn:510679871
page_type:B+_TREE level:0
==== Block list info ====
-----Total used rows:5 used rows list(logic):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(3) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 4,delflag:N minflag:0 rectype:3
-----Total used rows:5 used rows list(phy):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 4,delflag:N minflag:0 rectype:3
(3) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
-----Total del rows:1 del rows list(logic):
(1) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:Y minflag:0  rectype:0
-----Total slot:2 slot list:
(1) SUPREMUM slot offset:112 n_owned:4
(2) INFIMUM slot offset:99 n_owned:1

五、輸出資訊詳解

我在工具的help文件中也有詳細的解釋，這裡單獨對analyze功能解析資料塊的輸出詳解一番，並且我也會給出這些值來自原始碼的哪個宏定義。這部分知識點在<>中也有詳細說明。

1、基本資訊(Block base info)

  • [block_no]:page offset no inside space,begin is 0(取自 FIL_PAGE_OFFSET)
    索引頁碼(index page no)，該頁相對於表空間的偏移量，從0開始計數。如果page no = 3，則實際上是第4個index page。

  • [space_id]:this contains the space id of the page(FIL_PAGE_SPACE_ID)
    本索引頁所屬的表空間ID，可以在 INNODB_SYS_TABLES、INNODB_SYS_TABLESPACES、INNODB_SYS_DATAFILES 等系統檢視中檢視。

  • [index_id]:index id where the page belongs.This field should not be written to after page creation. (PAGE_INDEX_ID)
    本索引頁所屬的索引ID，可以在 INNODB_SYS_INDEXES 系統檢視中檢視。

  • [slot_nums]:number of slots in page directory(PAGE_N_DIR_SLOTS)
    本索引頁中所包含的slot(槽)的數量。

  • [heaps_rows]:number of records in the heap include delete rows after purge and INFIMUM/SUPREMUM(取自PAGE_N_HEAP)
    本索引頁中的全部記錄數量，這其中包含了已經deleted且已被purged的記錄（這種記錄會被放到索引頁的garbage佇列中），以及兩個偽記錄INFIMUM/SUPREMUM。

  • [n_rows]:number of records not include delete rows after pruge and INFIMUM/SUPREMUM(PAGE_N_RECS)
    本索引頁中的記錄數，不含deleted且已被purged的記錄，以及兩個偽記錄INFIMUM、SUPREMUM。

  • [heap_top]:pointer offset to record heap top (PAGE_HEAP_TOP)
    指向本索引頁已分配的最大物理儲存空間的偏移量。

  • [del_bytes]:number of bytes in deleted records after purge(PAGE_GARBAGE)
    本索引頁中所有deleted了的且已被purged的記錄的總大小。

  • [last_ins_offset]:pointer to the last inserted record, or NULL if this info has been reset by a delete(PAGE_LAST_INSERT)
    指向本索引頁最後插入記錄的位置偏移量，如果最後操作是delete，則這個偏移量為空。透過判斷索引頁內資料最後插入的方向，用於索引分裂判斷。

  • [page_dir]:last insert direction: PAGE_LEFT, ...(PAGE_DIRECTION)
    本索引頁中資料最後插入的方向，同樣用於索引分裂判斷。

  • [page_n_dir]:number of consecutive inserts to the same direction(PAGE_N_DIRECTION)
    向同一個方向插入資料的行數，同樣用於索引分裂中進行判斷

  • [leaf_inode_space leaf_inode_pag_no leaf_inode_offset]:leaf segment postion and in inode block offset,only root block(PAGE_BTR_SEG_LEAF開始 10位元組)

  • [no_leaf_inode_space no_leaf_inode_pag_no no_leaf_inode_offset]:no_leaf segment postion and in inode block offset,only root block(取自PAGE_BTR_SEG_TOP 開始 10位元組)
    這6個值只在root節點會有資訊，分別表示了葉子段和非葉子段的inode的位置和在inode塊中的偏移量，其他塊都為0。

  • [last_modify_lsn]:lsn of the end of the newest modification log record to the page(FIL_PAGE_LSN)
    本塊最後一次修改的LSN。

  • [page_type]:for this tool only B+_TREE(FIL_PAGE_TYPE)
    對於本工具而言始終為B+ TREE，因為不支援其它page type。

  • [level]:level of the node in an index tree; the leaf level is the level 0(PAGE_LEVEL)
    本索引頁所處的B+ TREE的層級。注意，葉子結點的PAGE LEVEL為0。

2、四個相關連結串列(Block list info)

  • Total used rows:5 used rows list(logic):
    not delete purge rows and not delete logic sequence list(next offset list).
    這個連結串列是邏輯有序連結串列，也是我們平時所說的塊內資料有序的展示。它的順序當然按照主鍵或者ROWID進行排列，因為是透過物理偏移量連結串列實現的，實際上就是邏輯上有序。我在實現的時候實際上是取了INFIMUM的偏移量開始進行掃描直到最後，但是注意被deleted且已經被purged的記錄不在其中。

  • Total used rows:5 used rows list(phy):
    not delete purge rows and not delete physics sequence list(sort by heap no).
    這個連結串列是物理上的順序，實際上就是heap no的順序，我在實現的時候實際上就是將上面的邏輯連結串列按照heap no進行排序完成的，所以塊內部是邏輯有序物理無序的，同樣注意被deleted且已被purged的記錄不在其中。

  • Total del rows:1 del rows list(logic):
    purge delete logic sequence list(next offset list).
    這個連結串列是邏輯上的，也就是被deleted且被purged後的記錄都存在於這個連結串列中，透過讀取塊的PAGE_FREE獲取連結串列資訊。

  • Total slot:2 slot list:
    slot physics sequence list.
    這是slot(槽的)資訊，透過掃描塊尾部8位元組以前資訊進行分析得到，我們可以發現在slot中儲存的是記錄的偏移量。

在這裡連結串列中包含一些資訊，這裡就用help中的解析給出了。

  • [record offset]:real offset in block of this record.
  • [heapno]:physics heapno of this record.
  • [n_owned]:if this record is slot record n_owned is how many this slot include,other is 0.
  • [delflag]:this record is delete will Y,if not purge in list 1,if purge in list 3.
  • [rectype]:
    [REC_STATUS_ORDINARY=0(B+ leaf record)
    [REC_STATUS_NODE_PTR=1(not B+ leaf record)]
    [REC_STATUS_INFIMUM=2]
    [REC_STATUS_SUPREMUM=3]
  • [slot offset]:where(offset) this slot point,this is a record offset.no purge delete record.
  • [n_owned]:how many this slot include recorods.no purge delete record.

六、幾個測試案列

本節全部使用測試表如下: 

mysql> create table testblock (
id1 int primary key,
name varchar(30),
id3 int,
key(name),
key(id3)
);

初始化測試資料： 

mysql> insert into testblock values(1,'gao',1),(2,'gao',2),(3,'gao',3),(4,'gao',4);

1、執行delete後還未commit的記錄只打 delete 標記

發起事務，先執行delete，暫不commit 

mysql> begin; delete from testblock where id1=1;

分析結果： 

[root@test]# innblock testblock.ibd  3 16
==== Block base info ====
block_no:3          space_id:242          index_id:248
slot_nums:2         heaps_rows:6          n_rows:4
heap_top:244        del_bytes:0           last_ins_offset:220
page_dir:2          page_n_dir:3
leaf_inode_space:242        leaf_inode_pag_no:2
leaf_inode_offset:242
no_leaf_inode_space:242     no_leaf_inode_pag_no:2
no_leaf_inode_offset:50
last_modify_lsn:510695376
page_type:B+_TREE level:0
==== Block list info ====
-----Total used rows:6 used rows list(logic):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:Y minflag:0 rectype:0
(3) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(6) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 5,delflag:N minflag:0 rectype:3
-----Total used rows:6 used rows list(phy):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 5,delflag:N minflag:0 rectype:3
(3) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:Y minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(6) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
-----Total del rows:0 del rows list(logic):
-----Total slot:2 slot list:
(1) SUPREMUM slot offset:112 n_owned:5
(2) INFIMUM slot offset:99 n_owned:1

我們看到其中有一條記錄是 

(2) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:Y minflag:0 rectype:0

其 delflag = Y，offset = 127，這條記錄只是delete，但還沒 commit，也還沒被 purged，因此不會出現在 del rows list連結串列中。

同時注意到幾個資訊：

  • del_bytes:0
  • n_rows:4
  • heaps_rows:6

三個資訊結合起來看，表示還沒有真正被清除的資料。

2、執行delete後commit的記錄，被purged後真正被清除，進入刪除連結串列

接著上面的事務，繼續執行commit 

mysql> commit;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

分析結果： 

==== Block base info ====
block_no:3          space_id:242          index_id:248
slot_nums:2         heaps_rows:6          n_rows:3
heap_top:244        del_bytes:31          last_ins_offset:0
page_dir:2          page_n_dir:3
leaf_inode_space:242        leaf_inode_pag_no:2
leaf_inode_offset:242
no_leaf_inode_space:242     no_leaf_inode_pag_no:2
no_leaf_inode_offset:50
last_modify_lsn:510695802
page_type:B+_TREE level:0
==== Block list info ====
-----Total used rows:5 used rows list(logic):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(3) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 4,delflag:N minflag:0 rectype:3
-----Total used rows:5 used rows list(phy):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 4,delflag:N minflag:0 rectype:3
(3) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
-----Total del rows:1 del rows list(logic):
(1) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:Y minflag:0  rectype:0
-----Total slot:2 slot list:
(1) SUPREMUM slot offset:112 n_owned:4
(2) INFIMUM slot offset:99 n_owned:1

我們看到，執行commit，這條偏移量為127的記錄被purged後入了del rows list連結串列 

(1) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:Y minflag:0  rectype:0

其delflag = Y，同時我們觀察到

  • del_bytes:31 //上一次看到的值是 0
  • n_rows:3 //上一次看到的值是 4
  • heaps_rows:6 //和上一次的值一樣，因為這裡計算的是物理記錄數

可見，commit且被purged的資料才是真正的刪除（清除）。

3、先刪除後insert更大新記錄，舊的heap no不會重用

上面刪除的記錄的heapno為2，接著插入新記錄 

insert into testblock values(5,'gaopeng',1);

顯然它的長度大於刪除記錄的長度。

分析結果： 

==== Block base info ====
block_no:3          space_id:242          index_id:248
slot_nums:2         heaps_rows:7          n_rows:4
heap_top:279        del_bytes:31          last_ins_offset:251
page_dir:5          page_n_dir:0
leaf_inode_space:242        leaf_inode_pag_no:2
leaf_inode_offset:242
no_leaf_inode_space:242     no_leaf_inode_pag_no:2
no_leaf_inode_offset:50
last_modify_lsn:510695994
page_type:B+_TREE level:0
==== Block list info ====
-----Total used rows:6 used rows list(logic):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(3) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) normal record offset:251 heapno:6 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(6) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 5,delflag:N minflag:0 rectype:3
-----Total used rows:6 used rows list(phy):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 5,delflag:N minflag:0 rectype:3
(3) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(6) normal record offset:251 heapno:6 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
-----Total del rows:1 del rows list(logic):
(1) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:Y minflag:0  rectype:0
-----Total slot:2 slot list:
(1) SUPREMUM slot offset:112 n_owned:5
(2) INFIMUM slot offset:99 n_owned:1

我們看到有一條新記錄 

(5) normal record offset:251 heapno:6 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0

這條記錄的heapno = 6，而刪除的舊記錄 heapno=2，這表明它沒有重用del rows list中的空間，因為刪除記錄的空間根本放不下這條新記錄，所以只能重新分配。同時我們注意到 **heap_top = 279 ** ，這裡也發生了變化，體現了實際為這行資料分配了新的heapno。

4、delete後，再insert更小或者相同大小記錄，heap no會重用

在上面的基礎上，我們插入新記錄 

insert into testblock values(6,'gao',1);

分析結果： 

==== Block base info ====
block_no:3          space_id:242          index_id:248
slot_nums:2         heaps_rows:7          n_rows:5
heap_top:279        del_bytes:0           last_ins_offset:127
page_dir:2          page_n_dir:1
leaf_inode_space:242        leaf_inode_pag_no:2
leaf_inode_offset:242
no_leaf_inode_space:242     no_leaf_inode_pag_no:2
no_leaf_inode_offset:50
last_modify_lsn:510700272
page_type:B+_TREE level:0
==== Block list info ====
-----Total used rows:7 used rows list(logic):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(3) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) normal record offset:251 heapno:6 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(6) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(7) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 6,delflag:N minflag:0 rectype:3
-----Total used rows:7 used rows list(phy):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 6,delflag:N minflag:0 rectype:3
(3) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(6) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(7) normal record offset:251 heapno:6 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
-----Total del rows:0 del rows list(logic):
-----Total slot:2 slot list:
(1) SUPREMUM slot offset:112 n_owned:6
(2) INFIMUM slot offset:99 n_owned:1

我們這次新寫入的資料長度和刪除的資料長度一致，我們發現heapno重用了del rows list中的記錄沒有了，而在資料邏輯順序中多了一條 

(6) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0

我們發現heapno=2的記錄 delflag 不再是 Y了，同時 heap_top = 279 ** 也沒有變化，del_bytes:31** 變成了 del_bytes:0，都充分說明了這塊空間得到重用。

5、測試del list中的空間重用只會檢測第一個條刪除的記錄

清空資料表後執行測試 

mysql> insert into testblock values(1,'gao',1),(2,'gao',2),(3,'gao',3),(4,'gaopeng',4);
mysql> delete from testblock where id1=4;
mysql> delete from testblock where id1=3;
mysql> insert into testblock values(5,'gaopeng',5);

在這裡，我們先刪除 [id1=4] 記錄，後刪除 [id1=3] 記錄。
由於del list是頭插法，所以後刪除的 [id1=3] 的記錄會放在del list連結串列的最頭部，也就是[del list header] => [id1=3] => [id1=4]。雖然 [id=4] 的記錄空間足以容下新記錄 (5,'gaopeng’,5)，但並沒被重用。因為InnoDB只檢測第一個 del list 中的第一個空位 [id1=3]，顯然這個記錄空間不足以容下新記錄 (5,’gaopeng',5)，所以還是新開闢了heap。

分析結果： 

==== Block base info ====
block_no:3          space_id:242          index_id:248
slot_nums:2         heaps_rows:7          n_rows:3
heap_top:283        del_bytes:66          last_ins_offset:255
page_dir:5          page_n_dir:0
leaf_inode_space:242        leaf_inode_pag_no:2
leaf_inode_offset:242
no_leaf_inode_space:242     no_leaf_inode_pag_no:2
no_leaf_inode_offset:50
last_modify_lsn:510728551
page_type:B+_TREE level:0
==== Block list info ====
-----Total used rows:5 used rows list(logic):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(3) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:255 heapno:6 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 4,delflag:N minflag:0 rectype:3
-----Total used rows:5 used rows list(phy):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 4,delflag:N minflag:0 rectype:3
(3) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) normal record offset:255 heapno:6 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
-----Total del rows:2 del rows list(logic):
(1) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:Y minflag:0  rectype:0
(2) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:Y minflag:0  rectype:0
-----Total slot:2 slot list:
(1) SUPREMUM slot offset:112 n_owned:4
(2) INFIMUM slot offset:99 n_owned:1

我們看到 del list 中共有2條記錄（沒被重用），卻新增加了 heapno = 6 的記錄。

6、del_bytes(PAGE_GARBAGE)是否包含碎片空間

從重組函式 btr_page_reorganize_low 來看，PAGE_GARBAGE確實包含了碎片空間。

清空資料表後執行測試 

mysql> insert into testblock values(1,'gao',1),(2,'gao',2),(3,'gao',3),(4,'gaopeng',4);
mysql> delete from testblock where id1=4;

分析結果： 

==== Block base info ====
block_no:3          space_id:242          index_id:248
slot_nums:2         heaps_rows:6          n_rows:3
heap_top:248        del_bytes:35          last_ins_offset:0
page_dir:2          page_n_dir:3
leaf_inode_space:242        leaf_inode_pag_no:2
leaf_inode_offset:242
no_leaf_inode_space:242     no_leaf_inode_pag_no:2
no_leaf_inode_offset:50
last_modify_lsn:510748484
page_type:B+_TREE level:0
==== Block list info ====
-----Total used rows:5 used rows list(logic):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(3) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 4,delflag:N minflag:0 rectype:3
-----Total used rows:5 used rows list(phy):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 4,delflag:N minflag:0 rectype:3
(3) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
-----Total del rows:1 del rows list(logic):
(1) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:Y minflag:0  rectype:0
-----Total slot:2 slot list:
(1) SUPREMUM slot offset:112 n_owned:4
(2) INFIMUM slot offset:99 n_owned:1

注意這裡 del_bytes:35 就是刪除這條記錄的空間的使用量。接下來執行SQL 

mysql> insert into testblock values(5,'gao',5);

再次分析結果： 

==== Block base info ====
block_no:3          space_id:242          index_id:248
slot_nums:2         heaps_rows:6          n_rows:4
heap_top:248        del_bytes:4           last_ins_offset:220
page_dir:5          page_n_dir:0
leaf_inode_space:242        leaf_inode_pag_no:2
leaf_inode_offset:242
no_leaf_inode_space:242     no_leaf_inode_pag_no:2
no_leaf_inode_offset:50
last_modify_lsn:510748643
page_type:B+_TREE level:0
==== Block list info ====
-----Total used rows:6 used rows list(logic):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(3) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(6) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 5,delflag:N minflag:0 rectype:3
-----Total used rows:6 used rows list(phy):
(1) INFIMUM record offset:99 heapno:0 n_owned 1,delflag:N minflag:0 rectype:2
(2) SUPREMUM record offset:112 heapno:1 n_owned 5,delflag:N minflag:0 rectype:3
(3) normal record offset:127 heapno:2 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(4) normal record offset:158 heapno:3 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(5) normal record offset:189 heapno:4 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
(6) normal record offset:220 heapno:5 n_owned 0,delflag:N minflag:0 rectype:0
-----Total del rows:0 del rows list(logic):
-----Total slot:2 slot list:
(1) SUPREMUM slot offset:112 n_owned:5
(2) INFIMUM slot offset:99 n_owned:1

注意到 del_bytes:4，這個剛好就是 'gaopeng' 7位元組減去 'gao' 3位元組剩下的4位元組，我們也看到了 [heapno=5] 這個記錄被重用了（del list為空，heaono=5的記錄 delflag 不為 Y）。

總之本工具可以按照你的想法進行各種測試和觀察。

七、記憶體洩露檢測

實際上本工具我並沒有顯示的分配記憶體，記憶體分配基本使用了STL LIST容器檢測結果如下： 

==11984== LEAK SUMMARY:
==11984==    definitely lost: 0 bytes in 0 blocks
==11984==    indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
==11984==      possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
==11984==    still reachable: 568 bytes in 1 blocks
==11984==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks
==11984== Reachable blocks (those to which a pointer was found) are not shown.
==11984== To see them, rerun with: --leak-check=full --show-reachable=yes

八、總結

本工具基本採集了InnoDB索引頁全部固定資訊，希望能夠幫助大家更方便獲得各種資訊，效率顯然高於肉眼看二進位制檔案，這是作者在分析InnoDB遇到的困境，也是寫這個小工具的出發點。
最後再次感謝葉金榮對工具稽核&建議，同時感謝 MySQL運維內參 三位作者周彥偉、王竹峰、強昌金對本工具的認可，這也是我個人最大的榮耀。

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