之后便思考是否不管有多少个列都是NULL，该部分都只占1个字节呢？ 便有了如下测试

本文约定

逻辑记录:record (元组) 物理记录:row(行) 只讨论compact行格式

所用工具

自己python写的工具innodb_extract

表内数据

| id | name | legalname | industry | province | city | size | admin_department |
+----+------+-----------+----------+----------+------+------+------------------+
|  1 | NULL | NULL      | NULL     | NULL     | NULL | NULL | NULL             | 
|  2 | TOM  | NULL      | NULL     | NULL     | NULL | NULL | NULL             | 
|  3 | ALEX | NULL      | NULL     | NULL     | NULL | NULL | HR               | 
+----+------+-----------+----------+----------+------+------+------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

分析数据

通过工具看三行数据

#  python innodb_extract.py null_test.ibd
infimum
7f 000010001c 8000000000000001 0000f1e27b17 b5000001680084
1          
7e 0000180020 8000000000000002 0000f1e27b17 b5000001680094 544f4d
2   TOM       
3e 000020ffb6 8000000000000003 0000f1e27b17 b50000016800a4 414c4558 4852

第一行: null标志位:0x7f (01111111) 说明:从右向左方向写，一共7个null值 record header:000010001c Transaction Id:0000f1e27b17 Roll Pointer:b5000001680084 数据:

第二行: null标志位:0x7e (01111110) 说明：除第二列，其余均是null值 record header:0000180020 Transaction Id:0000f1e27b17 Roll Pointer:b5000001680084 数据: 第二列:544f4d => TOM

假设

继续上面，如果包含Null值的字段是8个，或者9个会是怎样？

代码片段，该函数将物理记录转化为逻辑记录，版本5.5.31,源文件rem0rec.c，

结合COMPACT row格式来看:

row记录格式如下:
|---------------------extra_size-----------------------------------------|---------fields_data------------|
|--columns_lens---|---null lens----|------fixed_extrasize(5)-------------|--col1---|---col2---|---col2----|
|end<--------begin|end<-------beign|-------------------------------------|orgin---------------------------|

• 先看nulls = rec - (REC_N_NEW_EXTRA_BYTES + 1) rec为记录开始的offset，也就是,extrasize也就是固定长度的record header的长度。注意null标志位和变长字段长度列表是从右->左的方向写的(原因可参见下部分代码)。所以nulls指向的是null lens后一字节开始的位置。
• 再看lens = nulls - UT_BITS_IN_BYTES(index->n_nullable) index->n_nullable指的是表结构中定义can be null的字段的个数，一个字段用一个bit来标记，UT_BITS_IN_BYTES将占用bit数转为占用的字节数。所以lens指向的是column_lens后面一个字节的位置，即跳过了Null标志的占用的空间，同样在写入值的时候也是从后面向前面写。
• memset(lens + 1, 0, nulls - lens) 将nulls空间清零。

之后就是遍历每一个字段，先对定义了can be null字段进行处理

/* Store the data and the offsets */
    for (i = 0, field = fields; i < n_fields; i++, field++) {
        const dict_field_t*    ifield;
        type = dfield_get_type(field);
        len = dfield_get_len(field);
        if (UNIV_UNLIKELY(i == n_node_ptr_field)) {
            ut_ad(dtype_get_prtype(type) & DATA_NOT_NULL);
            ut_ad(len == REC_NODE_PTR_SIZE);
            memcpy(end, dfield_get_data(field), len);
            end += REC_NODE_PTR_SIZE;
            break;
        }
        if (!(dtype_get_prtype(type) & DATA_NOT_NULL)) {
            /* nullable field */
            ut_ad(index->n_nullable > 0);
            if (UNIV_UNLIKELY(!(byte) null_mask)) {
                nulls--;
                null_mask = 1;
            }

因为方向是从右向左写，也就是从后往前写，如果该字段为null，则将null标志位设为1并向前移1位，如果满了8个，也就是有8个字段都为null则offset向左移1位，并将null_mask置为1

从这段代码看出之前的猜想，也就是并不是Null标志位只固定占用1个字节==，而是以8为单位，满8个null字段就多1个字节，不满8个也占用1个字节，高位用0补齐

这段代码是就是设置null字段与null标志位的映射关系，如果字段为null，则设置标志位为1。

栗子验证

• step 1，添加两个并设置default null

localhost.test>alter table null_test add column `kind` varchar(15) DEFAULT NULL after `size`;
Query OK, 3 rows affected (0.09 sec)
localhost.test>alter table null_test add column licenseno varchar(15) DEFAULT NULL after `kind`;
Query OK, 3 rows affected (0.11 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0.11

那么理论来讲，第一行数据有9个null列了。满8个null列之后，继续向左写移，写1个bit之后开始占据两个字节。我们通过工具解析之后看下

#  python innodb_extract.py null_test.ibd
01ff 000010001d 8000000000000001 0000f1e27c81 980000028c0084
1            
01fe 0000180021 8000000000000002 0000f1e27c81 980000028c0094 544f4d
2   TOM         
00fe 000020ffb3 8000000000000003 0000f1e27c81 980000028c00a4 414c455848
3   ALEX        HR

第一行null标志位变为0x01ff,即00000001 11111111一共有9个null字段，满了8位之后，继续向前占1个字节从右往左继续写 同理，第二行0x01fe,即00000001 11111110 第三行0x00fe,00000000 11111110

再继续添加8个字段并设置default null

最多Null字段的第一行目前有个17个null字段，对应17个Null bit

root@hebe211 ibd]#  python innodb_extract.py null_test.ibd
01ffff 000010001e 8000000000000001 0000f1e27cce c60000017600840301fffe0000
1                    
01fffe 0000180022 8000000000000002 0000f1e27cce c6000001760094 544f4d
2   TOM                 
01fefe 000020ffb0 8000000000000003 0000f1e27cce c60000017600a4 414c45 5848
3   ALEX        HR

第一行null标志位变为0x01ff,即00000001 11111111 11111111 一共有17个null字段，满了两个8位之后，继续向前占1个字节从右往左继续写 同理，第二行0x01fe,即00000001 11111111 11111110 第三行0x00fe,

结论

允许null的字段需要额外的空间来保存字段Null到null标志位映射的对应关系，所以保存这个映射关系的null标志位长度并不是固定的。也就是null字段越多并不是越省空间。实际生产环境中应尽量减少can be null的字段。

作者介绍 赵晨@微博研发中心, 微博：@fiona514