MySQL技术内幕InnoDB存储引擎-01mysql体系结构和存储引擎

1.定义数据库和实例

数据库 (database): 物理操作系统文件或其他形式文件类型的集合。

实例(instance) : MySQL数据库由后台线程以及一个共享内存区组成，共享内存可以被运行的后台线程所共享，数据库实例才是真正用于操作数据库文件的。

mysql被设计为一个单进程多线程架构的数据库，mysql数据库实例在系统上的表现就是一个进程。

当启动实例时，MySQL数据库会去读配置文件，根据配置文件的参数来启动数据库实例。

在MySQL数据库中，可以没有配置文件，在这种情况下，MySQL会按照默认参数设置启动实例。

MySQL数据库是按 /etc/my.cnf ， /etc/mysql/my.cnf ，/usr/local/mysql/etc/my.cnf ， /.my.cnf 的顺序读取配置文件 以读取到的最后一个配置文件中的参数为准。

Linux环境下，配置文件一般放在 /etc/my.cnf下 。

配置文件中有一个参数 datadir , 该参数指定了数据库所在的路径。Linux中，默认datadir 为 /usr/local/mysql/data，用户可以修改该参数。

查看命令： show variables like ‘datatdir’ \G

2.mysql体系结构

MySQL的组成部分：
(1)连接池组件 Connections Pool
(2) 管理服务和工具组件 Management Service & Utilities
(3) SQL接口组件 SQL Interface
(4)查询分析器组件 Parser Quary Translation Object Privilege
(5) 优化器组件 Optimizer Access Paths
(6) 缓冲组件 Cache
(7)插件式存储引擎 Pluggable Storage Engines
(8)物理文件 File
mysql数据库区别于其他数据库的最重要的一个特点就是其插件式的表存储引擎，这个引擎架构提供了一系列标准的管理和服务支持，这些标准与存储引擎本身无关，可能是每个数据库系统本身都必须的。
存储引擎是基于表的，而不是数据库。

3.mysql存储引擎

存储引擎其实就是如何实现存储数据，如何为存储的数据建立索引以及如何更新，查询数据等技术实现的方法。

MySQL中的数据用各种不同的技术存储在文件（或内存）中，这些技术中的每一种技术都使用不同的存储机制，索引技巧，锁定水平并且最终提供广泛的不同功能和能力。在MySQL中将这些不同的技术及配套的相关功能称为存储引擎。

MySQL 中查看引擎：
1、show engines; // 查看mysql所支持的存储引擎，以及从中得到mysql默认的存储引擎。

2、show variables like ‘% storage_engine’; // 查看mysql 默认的存储引擎

3、show create table tablename ; // 查看具体某一个表所使用的存储引擎，这个默认存储引擎被修改了！

4、show table status from database where name=”tablename”
//准确查看某个数据库中的某一表所使用的存储引擎

innoDB存储引擎
InnoDb存储引擎支持事务，其设计目标主要面向在线事务处理的应用，其特点是行锁设计，支持外键，并支持类似于oracle的非锁定读，即默认读取操作不会产生锁。mysql从5.5.8版本开始，InnoDB存储引擎是默认的存储引擎。

（1） innodb存储引擎的mysql表提供了事务，回滚以及系统崩溃修复能力和多版本并发控制的事务的安全。

（2）innodb支持自增长列（auto_increment）,自增长列的值不能为空，如果在使用的时候为空的话怎会进行自动存现有的值开始增值，如果有但是比现在的还大，则就保存这个值。

（3）innodb存储引擎支持外键（foreign key） ,外键所在的表称为子表而所依赖的表称为父表。

（4）innodb存储引擎最重要的是支持事务，以及事务相关联功能。

（5）innodb存储引擎支持mvcc的行级锁。（mvcc类似于java中的读锁具体介绍可以看这篇文章：http://blog.csdn.net/chosen0ne/article/details/18093187）

（6）innodb存储引擎索引使用的是B+Tree

MyISAM存储引擎
MyISAM存储引擎不支持事务、表锁设计，支持全文索引。在mysql 5.5.8版本之前，MyISAM是默认的存储引擎。

1、MyISAM 这种存储引擎不支持事务，不支持行级锁，只支持并发插入的表锁，主要用于高负载的select。

2、MyISAM存储引擎的缓冲池只缓存索引文件，而不缓冲数据文件。

3、MyISAM 类型的表支持三种不同的存储结构：静态型、动态型、压缩型。

（1）静态型：就是定义的表列的大小是固定（即不含有：xblob、xtext、varchar等长度可变的数据类型），这样mysql就会自动使用静态myisam格式。

使用静态格式的表的性能比较高，因为在维护和访问的时候以预定格式存储数据时需要的开销很低。但是这高性能是有空间换来的，因为在定义的时候是固定的，所以不管列中的值有多大，都会以最大值为准，占据了整个空间。

（2）动态型：如果列（即使只有一列）定义为动态的（xblob, xtext, varchar等数据类型），这时myisam就自动使用动态型，虽然动态型的表占用了比静态型表较少的空间，但带来了性能的降低，因为如果某个字段的内容发生改变则其位置很可能需要移动，这样就会导致碎片的产生。随着数据变化的怎多，碎片就会增加，数据访问性能就会相应的降低。

对于因为碎片的原因而降低数据访问性，有两种解决办法：
@1、尽可能使用静态数据类型
@2、经常使用optimize table语句，他会整理表的碎片，恢复由于表的更新和删除导致的空间丢失。

(如果存储引擎不支持 optimize table ， 则可以转储并重新加载数据，这样也可以减少碎片)

（3）压缩型：如果在这个数据库中创建的是在整个生命周期内只读的表，则这种情况就是用myisam的压缩型表来减少空间的占用。

3、MyISAM也是使用B+tree索引但是和Innodb的在具体实现上有些不同。

MEMORY存储引擎

（1）memory存储引擎相比前面的一些存储引擎，有点不一样，其使用存储在内存中的数据来创建表，而且所有的数据也都存储在内存中。

（2）每个基于memory存储引擎的表实际对应一个磁盘文件，该文件的文件名和表名是相同的，类型为.frm。该文件只存储表的结构，而其数据文件，都是存储在内存中，这样有利于对数据的快速处理，提高整个表的处理能力。

（3）memory存储引擎默认使用哈希（HASH）索引，其速度比使用B-+Tree型要快，如果读者希望使用B树型，则在创建的时候可以引用。

（4）memory存储引擎文件数据都存储在内存中，如果mysql进程发生异常，重启或关闭机器这些数据都会消失。所以memory存储引擎中的表的生命周期很短，一般只使用一次。

4.各存储引擎相互转化

1、alter table tablename engine = INnodb /MyISAM/Memory // 修改了这个表的存储引擎

优点：简单，而且适合所有的引擎。
缺点：（1）、这种转化方式需要大量的时间 和I/O，mysql要执行从旧表 到新表的一行一行的复制所以效率比较低
（2）、在转化这期间源表加了读锁
（3）、从一种引擎到另一种引擎做表转化，所有属于原始引擎的专用特性都会丢失，比如从innodb到 myisam 则 innodb的索引会丢失！

2、使用dump（转出） import（导入）

优点：使用mysql dump这个工具将修改的数据导出后会以 .sql 的文件保存，你可以对这个文件进行操作，所以你有更多更好的控制， 如修改表名，修改存储引擎等！

3、第一种方式简便，第二种方式安全，这第三种方式就算是前两种方式的折中吧， create select:
(1)、 create table newtable like oldtable;
(2)、alter table newtable engine= innodb/ myisam / memory
(3)、insert into newtable select * from oldtable;
如果数据量不大的话这种方式还是挺好的！

还有更高效的办法就是 增量填充，在填充完每个增量数据块之后提交一次事务，这样就不会导致撤销日志文件过大；
（1）start transaction
（2）insert into newtable select * from oldtable where id(主键) between x and y;
（3） commit
这样等数据填充之后有了需要的新表，旧表也存在，不需要的可以删除，很方便！