存储引擎

什么都学
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一、存储引擎的概念

  • MYSQL中的数据用各种不同的技术存储在文件中，每一种技术都使用不同的存储机制、索引技巧、锁定水平并最终提供不同的功能和能力，这些不同的技术以及配套的功能在mysql中称为存储引擎
  • 存储引擎是mysql将数据存储在文件系统中的存储方式或者存储格式
  • MySQL数据库中的组件，负责执行实际的数据I/O操作
  • MySQL系统中，存储引起处于文件系统之上，在数据保存到数据文件之前会存储到存储引擎，之后按照各个存储引擎的存储格式进行存储
  • mysql常用的存储引擎有 MYISAM InnoDB

二、MyISAM存储引擎

2.1MyISAM介绍

  • MyISAM不支持事务，也不支持外键约束，只支持全文索引，数据文件和索引文件是分开保存的
  • 访问速度快，对事务完整性没有要求
  • MyISAM适合查询、插入为主的应用
  • MyISAM在磁盘上存储成三个文件，文件名和表名都相同，但是扩展名分别为：
    • 数据文件的扩展名是.MYD（MYData）
    • 索引文件的扩展名是.MYI(MYIndex)

2.2MyISAM的特点

  • 表级锁定形式，数据在更新时锁定整个表
  • 数据库在读写过程中相互阻塞
    • 会在数据写入的过程中阻塞用户数据的读取
    • 也会在数据读取的过程中阻塞用户的数据写入
  • 数据单独写入或读取，速度过程较快且占用资源较少

2.3MySIAM支持的三种不同的存储格式

  • 动态表
动态表包含可变字段，记录不是固定长度的，这样存储的优点是占用空间较少，但是频繁的更新、删除记录会产生碎片，需要定期执行 OPTIMIZE TABLE 语句或 myisamchk -r 命令来改变性能，并且出现故障的时候恢复相对较困难
  • 静态表
静态表是默认的存储格式，静态表中的字段都是非可变字段，这样每个记录都是固定长度的，这种存储方式的优点是存储非常迅速，容易缓存，出现故障容易恢复；缺点是占用的空间通常比动态表多
  • 压缩表
压缩表由 myisamchk 工具创建，占据非常小的空间，因此每条记录都是被单独压缩的，所以只有非常小的访问开支

2.4MyISAM适用的生成场景举例

  • 公司业务不需要事务的支持
  • 单方面读取或写入数据比较多的业务
  • MyISAM存储引擎数据读写都比较频繁场景不适合
  • 使用读写并发访问相对较低的业务
  • 数据修改相对较少的业务
  • 对数据业务一致性要求不是非常高的业务
  • 服务器硬件资源相对比较差

三、InnoDB

3.1InnoDB介绍

  • 支持事务，支持4个事务隔离级别
  • MySQL从5.5.5版本开始，默认的存储引擎为InnoDB
  • 读写阻塞与事务隔离级别相关
  • 能非常高效的缓存索引和数据
  • 表与主键以簇的方式存储
  • 支持分区、表空间，类似oracle数据库
  • 支持外键约束，5.5前不支持全文索引，5.5后支持全文索引
  • 对硬件资源要求还是比较高的场合
  • 行级锁定，但是全表扫描仍然会是表级锁定，如 update table set a=1 where user like '%zhang%';

PS：

  • 使用like进行模糊查询的时候，会进行全表扫描，锁定整个表
  • 对没有创建索引的字段进行查询的时候，也会进行全表扫描锁定整个表
  • 使用索引进行查询，则是行级锁定

3.2InnoDB特点

  • InnoDB中不保存表的行数，如select count() from table；时，InnoDB需要来扫描一遍整个表来计算有多少行，但是MyISAM只要简单的读出保存好的行数即可，需要注意的是，当count()语句包含where 条件时MyISAM表中可以和其他字段一起建立组合索引
  • 对于自增长的字段，InnoDB中必须包含只有该字段的索引，但是在MyIASM表中可以和其他字段一起建立组合索引
  • 清空整个表的时候，InnoDB是一行一行的删除，效率非常慢，MyISAM则会重建表

3.3InnoDB适用生成环境分析

  • 业务需要事务的支持
  • 行级锁定对高并发有很好的适应能力，但需确保查询是通过索引来完成的
  • 业务数据更新较为频繁的场景 如：论坛，微博等
  • 业务数据一致性要求较高 如：银行业务
  • 硬件设别内存较大，利用InnoDB较好的缓存能力来提高内存利用率，减少磁盘IO的压力

四、企业选择存储引擎依据

  • 需要考虑每个存储引擎提供了哪些不同的核心功能及应用场景
  • 支持的字段和数据类型
    • 所有引擎都支持通用的数据类型
    • 但不是所有的引擎都支持其它的字段类型，如二进制对象
  • 锁定类型：不同的存储引擎支持不同
    • 表锁定：MyISAM支持
    • 行锁定：InnoDB支持

五、InnoDB和MyISAM的区别

MyISAM：不支持事务和外键约束，占用资源较小，访问速度快，表级锁定，适用于不需要事务处理，单独写入或查询的应用场景
存储格式：表名.frm（表结构文件） 表名.MYD(数据文件) 表名.MYI(索引文件)
InnoDB：支持事务处理、外键约束、缓存能力较好，占用资源比 MyISAM 大，支持行级锁定，读写并发能力较好，适用于一致性要求高，数据更新频繁的应用场景
存储格式：表名.frm(表结构文件) 表名.idb（表结构文件/索引文件） db.opt（表属性文件）

六、查看和修改存储引擎

6.1查看存储引擎

show engines; 查看系统支持的存储引擎

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show create table 表名\G  #以创建表的命令形式显示表结构

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show table status from 库名 where name='表名'\G
#查看库中所有的存储引擎

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6.2修改存储引擎

[方法一]
给表中插入存储引擎
alter table 表名 engine=存储引擎名称;

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[方法二]
修改配置文件，指定默认存储引擎
vim /etc/my.cnf
default-stroage-engine=存储引擎  ##修改这一行，指定默认引擎

systemctl restart mysqld ##重启服务

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[方法三]
创建表的时候插入引擎
use 库名;
create table 表名(字段1数据类型...) engine=引擎;

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七、InnoDB行锁与索引的关系

create table test(id int,name char(10),age int);
insert into test values(1,'aaa',22);  
insert into test values(2,'bbb',23);  
insert into test values(3,'ccc',24);  
insert into test values(4,'aaa',25);  
insert into test values(5,'bbb',26);    
alter table test add index name_index(name);   #对name字段创建普通索引

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7.1行级锁定和表级锁定

InnoDB行锁是通过给索引项加锁来实现的，如果没有索引，InnoDB将通过隐藏的聚簇索引来对记录加锁。

1.delete from t1 where name='aaa';

因为name字段是普通索引，会先锁住索引的两行（因为aaa有两行），接着会锁住相应主键对应的记录。行级锁定。

2.delete from t1 where age=23; 因为age字段没有索引，会使用全表扫描过滤，这时表上的各个记录都将加上锁。表级锁定。

7.2死锁

死锁一般是事务相互等待对方资源，最后形成环路造成的。

image.png image.png

7.3如何避免死锁

使用更合理的业务逻辑，以固定的顺序访问表和行数据
大事务拆小，大事务更容易出现死锁，如果业务允许，将大事务拆成多个小事务去执行
在同一个事务中，尽可能的做一次锁定所需的所有资源，减少死锁的概率
降低隔离级别，如果业务允许，可以降低隔离级别，比如把RR调整成RC，这样可以避免很多造成死锁的因素
为表字段添加合理的索引。因为不使用索引会进行表级锁定，死锁的概率就会提高
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