為什麼刪除記錄表檔案不會減小?(記錄的插入與刪除在磁碟上的變化)

萌新J發表於2020-12-24

如果你熟悉 MySQL 緩衝池(不熟悉可以檢視 一條 sql 的執行過程詳解),可能會覺得是因為刪除操作只更新到緩衝池和 redo log,並沒有進行 flush 落盤,但如果關閉資料庫,觸發 flush ,會發現表檔案大小還是不會改變,這是為什麼?

原因

首先要了解資料的儲存方式,儲存方式共有兩種,是由引數 innodb_file_per_table 來控制的。

off:共享表結構,表示所有的檔案資料儲存在同一個檔案中,這樣在刪除整張表後空間也不會被回收,只是被位置被標記為可重用,下次建立表可能就在該位置建立。

on:表示每張表的資料各用一個檔案來儲存,在刪除整張表後該檔案也會被回收,減小總佔用空間。這也是預設的使用方式。如果儲存引擎是 InnoDB ,那麼資料檔案就是.ibd 格式的,如果是 MyISAM,那麼檔案就是 .MYD 格式的。

 

雖然執行 drop 刪除表時會減小表檔案大小,但在刪除記錄時還是不能減小結構,這個原因與上面的 off 共享表結構很像,因為 資料頁是 InnoDB 管理資料的最小的磁碟單位,資料頁就相當於上面的 "一張表的資料",因為一張表的資料頁都是存在同一個檔案中的,所以在執行 delete 刪除資料後只會將將改位置標記可重用,並不會回收,而如果刪除整個頁,那麼也只能將該頁標記為可重用而不會回收。這種刪除了但是沒有被回收的位置就稱為 "資料空洞"。

頁合併與頁分裂

頁合併:既然產生了資料空洞,那麼資料檔案將會變得越來越大,這樣是很不利的,所以 MySQL 會在資料空洞達到一定比例後出觸發 "頁合併",觸發的頁會找最靠近的可以合併的頁進行合併來優化空間(只會將資料頁使用權騰出來,並不會減小表檔案大小),防止後續的資料插入使用更多的資料頁造成檔案更大。

頁分裂:頁分裂是在插入操作時操作的記錄主鍵 ID 在原本的記錄之間時產生的,因為記錄儲存在資料頁中,如果該資料頁沒有合適的位置來儲存這條記錄,那麼就會將該條記錄以及後面的記錄另開要一個資料頁來儲存。

優化:因為頁合併和頁分裂都需要消耗額外的效能。所以我們在插入資料時應當按主鍵遞增順序插入(主鍵可以使用自增ID 或 雪花演算法,但如果業務欄位有唯一欄位且沒有其他索引,那麼可以使用其作為主鍵來避免每次查詢都需要回表),刪除資料時按主鍵順序刪除。

 

如何減小表檔案

1、自動觸發的頁合併。

2、手動觸發清理所有的資料空洞,具體做法就是執行 "Alter table 表名 engine = InnoDB",因為 Alter 語句是修改表結構,而執行一個空操作就可以在不修改結構的情況下將資料空洞清除。具體實現是先建立一個臨時表,將當前表中的所有記錄依次新增到臨時表中,最後再將臨時表替換原表的表。而在這過程中不能有其他操作干擾,比如修改資料、讀資料,所以在執行此操作時會新增 MDL 寫鎖,而在執行讀寫操作時會新增 MDL 讀鎖,兩者互斥。

關於 MDL 鎖的解析可檢視部落格 Mysql 中的MDL 。

 

參考部落格:

InnoDB中的頁合併與分裂

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