MySQL-体系结构以及常用存储引擎MyISAM和InnoDB初探

官方文档

https://dev.mysql.com/doc/

如果英文不好的话，可以参考 searchdoc 翻译的中文版本

http://www.searchdoc.cn/rdbms/mysql/dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/index.com.coder114.cn.html

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MySQL体系结构

一个SQL的执行过程：

1. 客户端/服务端通信;

2. 查询缓存;

3. 查询优化处理;

4. 调用查询存储引擎;

5. 返回客户端结果集;

简单了解Mysql 体系结构，MYSQL是如何执行一条SQL的

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MySQL区别于其他数据库最主要的特点是： 插件式存储引擎 。

比较常见的存储引擎： innodb 、myisam、XtraDB、CSV、Memory、MRG_MYISAM、archive 、federated 、tokudb等

存储引擎是针对表的而不是针对库的，功能上支持 不同的表使用不同的存储引擎，但非常不建议这么做。

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常用存储引擎之MyISAM

MySQL5.5之前默认的 存储引擎。

MyISAM的组成

MYD （数据文件） + MYI（索引文件）

创建一个表t_myisam, 存储引擎使用 MyISAM ( engine=myisam)

[root@artisan ~]# mysql -u root -p
Enter password: 
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 37
Server version: 5.7.29-log MySQL Community Server (GPL)

…

mysql> 
mysql> use artisan;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A

Database changed 
mysql> create table t_myisam(id int,c1 varchar(10)) engine=myisam;  # 指定存储引擎为 myisam 
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> 

看下磁盘上存储

MYD和MYI是MyISAM存储引擎特有的文件。

另外还有个frm结尾的文件，并不是MyISAM存储引擎特有的，对于MySQL数据库，是通用的，用来记录表结构等信息的。

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MyISAM的特征

• 表级锁 ，并发性比较差

• 表损坏修复 ，可以通过 check table tablename 来检查， 使用 repair table tablename 来修复 . 另外mysql还提供了命令行来修复，但最好需要停库。

  mysql> check table t_myisam;
  	+------------------+-------+----------+----------+
  	| Table            | Op    | Msg_type | Msg_text |
  	+------------------+-------+----------+----------+
  	| artisan.t_myisam | check | status   | OK       |
  	+------------------+-------+----------+----------+
  	1 row in set (0.32 sec)
  	
  	mysql> repair table t_myisam;
  	+------------------+--------+----------+----------+
  	| Table            | Op     | Msg_type | Msg_text |
  	+------------------+--------+----------+----------+
  	| artisan.t_myisam | repair | status   | OK       |
  	+------------------+--------+----------+----------+
  	1 row in set (0.04 sec
  
  
  

• 支持的索引： 全文索引 、text blob 前缀索引

• 支持数据压缩 命令行： myisampack

• 不支持事务

  [root@artisan artisan]# myisampack -b -f t_myisam.MYI

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MyISAM的限制

• 版本
• 版本> MySQL5.0 默认支持为256TB

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MyISAM的适用场景

• 非事务型应用
• 只读类应用
• 空间类应用。 5.7以前 MyISAM是唯一支持空间函数的存储引擎

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常用存储引擎之Innodb

MySQL5.5之后默认的 存储引擎。

Innodb的特征

• 使用表空间储存数据
  innodb_file_per_table参数决定 ，ON ：存储在独立的表空间 tablename.ibd ; OFF :系统表空间 ibdataX (X代表数字)

  mysql> show variables like  'innodb_file_per_table';
  +-----------------------+-------+
  | Variable_name         | Value |
  +-----------------------+-------+
  | innodb_file_per_table | ON    |
  +-----------------------+-------+
  1 row in set (0.00 sec)
  
  mysql> 
  
  

  

  如果关闭呢，看下如何存储的

  mysql> set global innodb_file_per_table = off;
  Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
  
  mysql> show variables like  'innodb_file_per_table';
  +-----------------------+-------+
  | Variable_name         | Value |
  +-----------------------+-------+
  | innodb_file_per_table | OFF   |
  +-----------------------+-------+
  1 row in set (0.01 sec)
  
  mysql>
  

  
  那该如何选择呢？
  1） 系统表空间无法简单的收缩，独立的表空间可以通过optimize table明林收缩系统文件
  2）系统表空间，多个表顺序写入，会产生I/O瓶颈。独立表空间可以同时向多个文件刷新数据

  对Innodb使用独立表空间，并且5.6版本以后的MYSQL默认使用独立表空间

如果原来存在系统表空间中，要迁移到独立表空间呢？

1. 使用mysqldump导出所有的数据库表数据
2. 停止MySQL服务，修改参数，并删除Innodb相关文件
3. 重启MySQL服务，重建Innodb系统表空间
4. 导入数据

• 支持事务 （依靠Redo Log【负责持久性】 和 Undo Log 【负责回滚】）

  Redo Log 存储已提交的数据
  UndoLog 存储未提交的数据

  Redo log的大小设置

  mysql> show variables like 'innodb_log_buffer_size';
  +------------------------+----------+
  | Variable_name          | Value    |
  +------------------------+----------+
  | innodb_log_buffer_size | 16777216 |
  +------------------------+----------+
  1 row in set (0.00 sec)
  
  mysql> 
  
  

  这个参数不用太大，1秒提交一次 。

  另外一个参数

mysql> show variables like 'innodb_log_files_in_group';
+---------------------------+-------+
| Variable_name             | Value |
+---------------------------+-------+
| innodb_log_files_in_group | 2     |
+---------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

看到参数为2 ， 所以 有2个文件

• 行级锁 ，可以支持最大程度的并发。 行级锁由存储引擎实现的。

  1）锁主要用来管理共享资源的并发访问。
  2）锁用于实现事务的隔离性

  锁的类型

  • 共享锁 （也称为读锁）
  • 独占锁 （也称为写锁）

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  锁的粒度

  • 表级锁

  来演示下

  会话一：

  mysql> use artisan;
  Reading table information for completion of table and column names
  You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
  
  Database changed
  
  mysql> show create table t_innodb;  # 查看建表语句
  +----------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
  | Table    | Create Table                                                                                                                   |
  +----------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
  | t_innodb | CREATE TABLE `t_innodb` (
    `id` int(11) DEFAULT NULL,
    `c1` varchar(10) DEFAULT NULL
  ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 |
  +----------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
  1 row in set (0.00 sec)
  
  mysql> insert into t_innodb values(1,'aa'),(2,'bb'); # 写入2条数据
  Query OK, 2 rows affected (0.01 sec)
  Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0
  
  mysql> select * from t_innodb;
  +------+------+
  | id   | c1   |
  +------+------+
  |    1 | aa   |
  |    2 | bb   |
  +------+------+
  2 rows in set (0.00 sec)
  
  mysql> lock table t_innodb write;  # 加表级锁
  Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
  
  mysql> 
  
  

  会话二

  

  

  紧接着，这个Select 马上就出来结果了

  

• 行级锁 ， 存储引擎实现的，并不是MySQL实现的

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innodb 状态检查

命令： show engine innodb status;

mysql> pager more;  # 设置多页展示
PAGER set to 'more'
mysql> show engine innodb status\G ;  # \G 格式化查看 
*************************** 1. row ***************************
  Type: InnoDB
  Name: 
Status: 
=====================================
2020-01-30 15:26:27 0x7fbe901e8700 INNODB MONITOR OUTPUT
=====================================
Per second averages calculated from the last 6 seconds
-----------------
BACKGROUND THREAD
-----------------
srv_master_thread loops: 32 srv_active, 0 srv_shutdown, 166260 srv_idle
srv_master_thread log flush and writes: 166292
----------
SEMAPHORES
----------
OS WAIT ARRAY INFO: reservation count 40
OS WAIT ARRAY INFO: signal count 40
RW-shared spins 0, rounds 83, OS waits 39
RW-excl spins 0, rounds 0, OS waits 0
RW-sx spins 0, rounds 0, OS waits 0
Spin rounds per wait: 83.00 RW-shared, 0.00 RW-excl, 0.00 RW-sx
------------
TRANSACTIONS
------------
Trx id counter 109372
Purge done for trx's n:o < 109372 undo n:o < 0 state: running but idle
History list length 15
LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:
---TRANSACTION 421931820292832, not started
0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)
---TRANSACTION 421931820291920, not started
0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)
--------
FILE I/O
--------
I/O thread 0 state: waiting for completed aio requests (insert buffer thread)
I/O thread 1 state: waiting for completed aio requests (log thread)
--More--

---

适用场景

• 适用大多数OLTP应用
• 5.7以后 支持全文索引和 空间函数

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多种存储引擎小结