前言
土人有土辦法，利用innodb_ruby觀測驗證innodb page header及overflow臨界點。
這是一篇封存了兩年的文章，最近拿出來重新整理釋出。
1、背景資訊
1.1 InnoDB Diagrams項目
首先看一下Jeremy Cole、Davi Arnaut兩位大神聯合維護的牛逼項目：InnoDB Diagrams。
在這個項目中，詳細介紹了InnoDB引擎資料結構、日志結構，以及InnoDB内部的運作機制。
為了配合這個項目，二位大神還開發了一個InnoDB資料檔案解析工具 innodb_ruby
1.2 InnoDB Record Header
InnoDB Diagrams項目中有一張圖介紹了InnoDB record header是如何構成的
關于這些頭資訊的解釋可見文章 The physical structure of records in InnoDB，本文不贅述。
簡言之，記住幾條關鍵規則
- 一條記錄的record header，至少是5位元組
- 對record header影響最大的是變長列數量，及其是否允許為NULL的屬性
關于變長列
- 每個變長列，如果列長度 <128 位元組，則需要額外1位元組
- 每個變長列，如果列長度 >=128 位元組，則需要額外2位元組
- 如果沒有任何變長列，則無需這額外的1-2位元組
- 變長類型為char/varchar/text/blob等
同學們可能會詫異，char為什麼也當做變長類型了？這是因為，當字元集非latin1時，最大存儲長度可能會超過255位元組，例如 char(65) utf8mb4 最長就可以存儲260位元組，此時在record header中需要用2位元組來表示其長度，是以也被當做變長類型了
關于列允許為NULL
- 每個列如果允許為NULL，則增加 1bit，不足8bit也需要額外1位元組
- 例如隻有2個列允許為NULL，隻需要2bit來表示，但也需要占用1位元組
P.S，在InnoDB的存儲結構裡，從tablespace到segment，再到extent、page，還是file層面，總有各種必要的header或trailer資訊需要消耗額外的位元組數，不像MyISAM那麼簡單。
1.3 innodb_ruby項目
上面提過，innodb_ruby工具可以幫助我們進一步了解InnoDB引擎資料結構、日志結構。
該項目用ruby語言開發（大神真是任性，選了這個比較冷門的開發語言）。
特别提醒，該項目已經多年未更新，有些資料類型發生了變化（例如最經典的5.6之後時間日期類型），它解析的可能就不準确了，在我下面的實測案例中也證明了這點。是以，我還用到另外一個輔助工具 innblock。
1.4 innblock工具
由八怪開發，用于掃描和分析InnoDB page，詳見
innblock | InnoDB page觀察利器2、定義不同資料類型時的record header消耗
根據上面的理論，我們接下來計算并驗證當表裡有各種不同的資料類型時，分别需要多少額外位元組。
關于測試環境
- MySQL版本：Percona Server 5.7.22-22
- 測試配套工具：innodb_ruby & innblock
特别提醒，測試表的字元集為utf8mb4。
經過計算和驗證，最終可以得到以下幾條結論：
- 每條記錄的record header（下面簡稱RH）基礎是5位元組（簡寫成 RH=5）
- 每當表中多一個列允許為NULL，則額外增加1bit，且不足8bit時也需要消耗1位元組（同理，不足16bit時需要消耗2位元組）
- 每當表中多一個最大定義存儲長度不超過255位元組的變長列（char/varchar）時，額外增加1位元組
- 每當表中多一個最大定義存儲長度超過255位元組的變長列（char/varchar/text/blob）時，額外增加2位元組
由此我們可以推斷出以下幾種場景所需的record header大小（橫屏觀看，下同）
| 場景 | 表定義 | 行長度 （位元組） | record header | 備注說明 |
| 1 | id int not null 提醒：無顯式主鍵 | 28 | 5 | 5(RH) +6(TRX_ID) +7(ROLL_PTR) +6(ROW_ID) +4(INT) = 28 |
| 2 | id int 提醒：無顯式主鍵，且未指定not null | 29 | 6 | 6(允許null) + 6 +7 +6 +4 = 28 |
| 3 | primary key(id) 提醒：id列是顯式主鍵 | 22 | 5 + 6 + 7 = 22 | |
| id int not null, c1 char(10), c1列隻存儲一個字元'a' | 34 | 7 | 7(char+null)+ 6 + 7 + 4 + 10(c1) = 34 | |
| c1 varchar(10), | 25 | 7(varchar+null) + + 4 + 1(c1) = 25 |
更多的場景，詳見下面這個彙總表格
