MySQL数据库存储引擎

Giggty
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存储引擎的概念

什么是存储引擎

  • MySQL中的数据用各种不下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。
  • 存储引擎是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，存储引擎处于文件系统之上，在数据保存到数据文件之前会传输到存储引擎，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：

  • MylSAM
  • InnoDB
    注意：一个表只能使用一个存储引擎，一个库中不同的表可以使用不同的存储引擎。

MyISAM存储引擎

MylSAM介绍

  1. MylSAM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。
  2. 访问速度快，对事务完整性没有要求。
  3. MylSAM适合查询、插入为主的应用。
  4. MylSAM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：
  • .frm文件存储表结构的定义
  • 数据文件的扩展名为.MYD (MYData)
  • 索引文件的扩展名是.MYI (MYIndex)

MylSAM的特点

  1. 表级锁定形式，数据在更新时锁定整个表。
  2. 数据库在读写过程中相互阻塞：
  • 会在数据写入的过程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
  1. 数据单独写入或读取，速度过程较快且占用资源相对少。

MyISAM表支持3种不同的存储格式

静态（固定长度）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。 静态格式是MyISAM表的默认存储格式。当表不包含变量长度列(VARCHAR, BLOB, 或TEXT)时,使用这个格式。每一行用固定字节数存储。静态格式是三种存储格式中最简单和最安全的，同时也是最快的ondisk格式。

基本特征：

  • CHAR列对列宽度为空间填补。
  • 快速。
  • 容易缓存。
  • 由于每个记录位置固定，崩溃后容易重建。(5)无必要重新组织，通常比动态表需要更大的磁盘空间。

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命令来改善性能，并且出现故障的时候恢复相对比较困难（因为会产生磁盘碎片，而且存储空间不是连续的）。
动态表特征(动态格式)

如果一个MyISAM表包含任何可变长度 列(VARCHAR, BLOB或TEXTDynamic),或者如果一个表被用ROW_FORMAT=DYNAMIC选项来创建,动态存储格式被使用。

基本特征：

  • 除了长度少于4的列之外，所有的字符串列存储为动态。
  • 每个记录前存储一个位图，该位图表明哪一列包含空字符串(对于字符串列)或者0(对于数字列)，但并不包括包含NULL值的列。而非空字符串列，则会被存为一个长度字节加字符串的内容。
  • 动态格式表在崩溃后要比静态格式表更难重建,因为一个记录可能被分为多个碎片且链接(碎片)可能被丢失。
  • 每个记录仅使用必需大小的空间。尽管如此,如果一个记录变大,它就按需要被分开成多片,造成记录碎片的后果。比如,你用扩展行长度的信息更新一行,该行就变得有碎片。在这种情况下,你可以时不时运行OPTIMIZE TABLE或myisamchk -r来改善性能。可使用myisamchk -ei来获取表的统计数据。

压缩表

压缩表由 myisamchk 工具创建，占据非常小的空间，因为每条记录都是被单独压缩的，所以只有非常小的访问开支。（压缩的过程中会占用CPU性能）
已压缩表特征（已压缩格式）

MySQL分发版本里默认包含myisampack工具，已压缩存储格式是由它创建的只读格式。

压缩表有下列特征：

  • 压缩表占据很小的磁盘空间，最小化了磁盘用量。
  • 每个记录被单独压缩，访问开支小。
  • 可以处理固定长度或动态长度记录。

MyISAM使用的生产场景举例

  • 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
  • MylSAM存储引擎数据读写都比较频繁场景不适合（因为读写是互相阻塞的）
  • 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-致性要求不是非常高的业务
  • 服务器硬件资源相对比较差（MyISAM占用资源相对少）

InnoDB存储引擎

InnoDB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 BTREE

  • 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%';

注：

  • 使用like进行模糊查询时，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，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。

InnoDB的特点

  1. InnoDB中不保存表的行数，如 select count(*) from table; 时，InnoDB需要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也需要扫描整个表。
  2. 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MyISAM表中可以和其他字段一起建立组合索引。
  3. delete清空整个表时，InnoDB 是一行一 行的删除，效率非常慢。MyISAM则会重建表。

InnoDB适用生产场景分析

  • 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。

  • 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。

  • 硬件设备内存较大，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。

MyISAM和InnoDB的区别：

MyISAM： : 不支持事务和外键约束，占用空间较小，访问速度快，表级锁定，支持全文索引，适用于不需要事务处理、单独写入或查询的应用场景。（写入和查询不一起使用的场景）

InnoDB： : 支持事务处理、外键约束、占用空间比MyISAM 大，支持行级锁定，5.5版本后支持全文索引，读写开发能力较好，适用于需要事务处理、读写频繁，一致性要求高，数据更新频繁的应用场景。

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