初识Mysql--存储引擎篇（学优化必看,附各性能对比结果）

Mysql常用存储引擎

• mysql常用的存储引擎有MyISAM，InnoDB和NDB等，这里主要介绍这3个存储引擎：

MyISAM

• 它主要用于大多数的Web、数据仓库(OLAP)和其它应用中。

MyISAM存储引擎， MyISAM特点是不支持事务，适合olap应用， MyISAM表由MYD和MYI组成。mysql-5.0版本之前， MyISAM默认支持的表大小为4G，从MySQL-5.0以后， MyISAM默认支持256T的表单数据。 MyISAM只缓存索引数据，MySQL-5.1.23版本之前无论32、64位操作系统环境下，缓存索引的缓冲区最大只能4G，在之后的版本中，64位系统可以支持大于4G的索引缓冲区。

MyISAM的特点介绍

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：
  .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)

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相对少

MyIAM支持的存储格式:

1、静态表
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。

2、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。

3、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

MyISAM适用的生产场景

• 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

InnoDB

• 主要用于事务处理应用，并且支持事务的ACID特性和外键。

Innodb存储引擎，特点支持外键、行锁、非锁定读(默认情况下读取不会产生锁)、mysql-4.1开始支持每个innodb引擎的表单独放到一个表空间里。innodb通过使用MVCC来获取高并发性，并且实现sql标准的4种隔离级别，同时使用一种被称成next-key locking的策略来避免换读(phantom)现象。除此之外innodb引擎还提供了插入缓存(insert buffer)、二次写(double write)、自适应哈西索引(adaptive hash index)、预读(read ahead)等高性能技术。

InnoDB特点介绍

• 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%’

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
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
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

• 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

NDB

支持COMMIT，ROLLBACK和其它事务特性。

• NDB存储引擎，2003年MySQL从索爱公司收购的NDB引擎，NDB的特点是数据放在内存中，MySQL-5.1版本开始可以将非索引数据放到磁盘上。NDB之前的缺陷是join查询是MySQL数据库层完成的，而不是存储引擎完成的，复杂的join查询需要巨大的网络开销，速度很慢。当前MySQL cluster7.2版本中已经解决此问题，join查询效率提高了70倍

修改存储引擎

(1) 修改配置文件

可以通过修改数据库配置文件my.cnf中的storage_engine选项来改变默认的存储引擎。

例如：storage_engine = InnoDB

Mysql 5.5开始，默认为InnoDB

(2)在创建表的时候指定引擎

例如：

CREATE TABLE mytable (id int, title char(20)) ENGINE = INNODB

(3)修改表

ALTER TABLE mytable ENGINE = MyISAM

常用存储引擎对比

【实验】测试相同环境下，Innodb和MyISAM 这两个引擎的读写性能创造实验环境，模拟大量数据（模拟200万条记录）

===================
InnoDB(test1)
mysql> create table test1(id int)
-> partition by hash(id) partitions 5;
Query OK, 0 rows affected (0.52 sec)

mysql> insert into test1 values(1);
Query OK, 1 row affected (0.05 sec)
.
.
mysql> insert into test1 values(10);
Query OK, 1 row affected (0.07 sec)

mysql> insert into test1 select * from test1;
Query OK, 2621440 rows affected (20.57 sec)
Records: 2621440 Duplicates: 0 Warnings: 0

=================
MyISAM（test3）
mysql> create table test3(id int) engine=myisam
-> partition by hash(id) partitions 5;
Query OK, 0 rows affected (0.34 sec)

mysql> insert into test3 values(1);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
.
.
mysql> insert into test3 values(10);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into test3 select * from test3;
Query OK, 2621440 rows affected (1.37 sec)
Records: 2621440 Duplicates: 0 Warnings: 0

mysql> show table status like ‘test1’\G;
*************************** 1. row ***************************
Name: test1
Engine: InnoDB
Version: 10
Row_format: Compact
Rows: 11369271
Avg_row_length: 31
Data_length: 359661568
Max_data_length: 0
Index_length: 35209216
Data_free: 47185920
Auto_increment: NULL
Create_time: NULL
Update_time: NULL
Check_time: NULL
Collation: utf8_general_ci
Checksum: NULL
Create_options: partitioned
Comment:
1 row in set (2.47 sec)

ERROR:
No query specified

mysql> show table status like ‘test3’\G;
*************************** 1. row ***************************
Name: test3
Engine: MyISAM
Version: 10
Row_format: Fixed
Rows: 9437184
Avg_row_length: 7
Data_length: 66060288
Max_data_length: 0
Index_length: 213734400
Data_free: 0
Auto_increment: NULL
Create_time: 2021-01-31 09:01:20
Update_time: 2021-01-31 09:01:52
Check_time: 2021-01-31 09:02:01
Collation: utf8_general_ci
Checksum: NULL
Create_options: partitioned
Comment:
1 row in set (0.04 sec)

ERROR:
No query specified

=======================
下面是增删改操作的效率对比
（1）插入数据
mysql> insert into test3 select * from test3;
Query OK, 5242880 rows affected (2.81 sec) — MyISAM
Records: 5242880 Duplicates: 0 Warnings: 0

mysql> insert into test1 select * from test1;
Query OK, 5242880 rows affected (1 min 19.74 sec)— InnoDB
Records: 5242880 Duplicates: 0 Warnings: 0

结论：插入数据：MyISAM 效率优于 InnoDB

（2）UPDATE
mysql> update test1 set id=1 where id=2;
Query OK, 1048576 rows affected (38.26 sec) — InnoDB
Rows matched: 1048576 Changed: 1048576 Warnings: 0

mysql> update test3 set id=1 where id=2;
Query OK, 1048576 rows affected (8.86 sec)— MyISAM
Rows matched: 1048576 Changed: 1048576 Warnings: 0

结论：UPDATE：MyISAM 优于 InnoDB

（3）创建索引
mysql> create index id on test1(id);
Query OK, 0 rows affected (1 min 35.15 sec)— InnoDB
Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0

mysql> create index id on test3(id);
Query OK, 9437184 rows affected (41.02 sec)— MyISAM
Records: 9437184 Duplicates: 0 Warnings: 0

创建索引速度：MyISAM 优于 InnoDB

（4）DELETE
mysql> delete from test1 where id=‘10’;
Query OK, 1048576 rows affected (2 min 15.21 sec)— InnoDB

mysql> delete from test3 where id=‘10’;
Query OK, 1048576 rows affected (11.37 sec)— MyISAM

DELETE：MyISAM 优于 InnoDB

可以看到，MyISAM存储引擎，在增删改方面明显比InnoDB存储引擎的效率要高，这也是为什么仍有那么多数据库使用MyISAM存储引擎的原因。建议在不需要支持事务的时候，选择MyISAM 效果会更好。