本系列文章翻译自 Jeremy Cole's Blog 中的 InnoDB系列 文章 。共 16 篇，本文为第 1 篇。原文链接：On learning InnoDB: A journey to the core。

因翻译水平有限，为了避免对读者造成误解，一些专有名词的翻译会在其后用[]标记出原文。

关于学习 InnoDB：InnoDB 核心之旅

我已经使用 InnoDB 大约十年了，到目前为止，我已经很好地理解了它，大多数时候我可以用它实现我想做的事情。然而，为了达到一些与效率相关的目标，我发现有必要将自己的理解提升到一个新的水平。但不幸的是，InnoDB 的文档中缺乏对 InnoDB 内部数据结构的清晰解释。事实证明，阅读源代码才是找到所需信息的唯一途径。

然而，我很快发现 InnoDB 的内部结构和它们的用法（尤其是它们之间的相互关系）太复杂了，仅凭阅读代码是无法完全理解的。不过还是希望你能仅仅基于阅读代码就正确理解了这些结构，这也是有可能的（至少对我来说，阅读代码过程中有很多误解）。

长期以来我一直采用一种方法来理解一些复杂但又缺乏文档的内容，它包括以下三个步骤:

1. 阅读现有的文档和现有的代码，直到达到基本的理解。在这个过程中经常会出现严重错误的 理解或分析。

2. 编写我自己的实现，即使是一个非常基本的、不完整的实现，最好使用完全不同的语言（这样可以避免复制粘贴）。根据哪些有效，哪些无效来修正我的理解。

3. 根据新的理解创建新的文档和图表。根据需要重构我的代码实现（为了编写文档回顾所有的内容经常能够发现错误的分析），根据对重构代码新的理解编写正确的文档。重复这个过程直到一切正确。

实现 InnoDB 的磁盘数据结构

我开始了 innodb_ruby 项目，在这个项目中我使用 Ruby 语言实现了 InnoDB 的磁盘数据结构。我选择 Ruby 是因为它非常灵活，对于原型开发来说非常快速，而且它是我目前最喜欢的语言。其实任何语言也都可以实现，而且性能并不是我们真正关心的问题（尽管我们不希望它过于缓慢，否则的话会使测试变得非常烦人）。

在刚开始这个项目时，我在几分钟内完成了对 16KB 页面的 FIL Header 结构的解析（FIL Header是一个 InnoDB 中所有类型的页面都通用的一个结构）。几个小时后，我实现了对 INDEX 类型页面头部[header]的解析，并且能够回答一些非常基本的问题，比如每个 INDEX 类型页面中有多少条记录 ——— 这是一个即时且有用的结果。

我又根据需要依次实现了其他关键的数据结构，这其中每个数据结构都能够让我们更深入地理解 InnoDB 的存储的每个层次。这时候 Davi 也加入了这个项目，完成了一些比较棘手的部分，比如处理记录中可变宽度的字段类型。

现在我们基本上有了一个 InnoDB 主要数据结构的只读实现。

为 InnoDB 的磁盘数据结构绘制图表

当我发现了 InnoDB 足够多的秘密，我觉得我可以开始制作图表而不会出现比较严重的错误，所以我开始着手为所有主要的 InnoDB 磁盘数据结构构建清晰易懂的图表。为此我开始了 innodb_diagrams 项目，并选择在 OmniGraffle 中构建这些图表。

截止目前，对于磁盘存储格式为 Barracuda 格式（记录格式为 COMPACT ）的表空间文件，大部分图表已经完成了。而 Antelope 格式（记录格式为 REDUNDANT ）的表空间文件和 InnoDB 压缩表相关的图表还有许多需要补充。日志文件格式的相关的图表同样也是。

使用代码和图表

现在我们已经有了可用于演示的代码，以及可以作为很好的补充材料的图表，我打算写几篇文章来描述一些更有趣但缺少文档的数据结构。敬请期待！