MySQL数据库---存储引擎（MyISAM与InnoDB）

---

前言

数据库存储引擎是数据库底层软件组织，数据库管理系统（DBMS）使用数据引擎进行创建、查询、更新和删除数据。不同的存储引擎提供不同的存储机制、索引技巧、锁定水平等功能，使用不同的存储引擎，还可以 获得特定的功能。现在许多不同的数据库管理系统都支持多种不同的数据引擎。MySQL的核心就是存储引擎。

---

一、存储引擎概念介绍

• 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常用的存储引擎：
  MyISAM
  InnoDB

• 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

二、MyISAM

1.MyISAM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、插入为主的应用场景

• 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: ————》串行操作，按照顺序操作，每次在读或写的时候会把全表锁起来
  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
  特性：数据单独写入或读取，速度过程较快且占用资源相对少

• MyIsam 是表级锁定，读或写无法同时进行
  好处是：分开执行时，速度快、资源占用相对较少（相对）

2.MyISAM 表支持 3 种不同的存储格式：

（1）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。
  固定长度10
• 存储非常迅速，容器缓存，故障之后容易恢复
  id（5） char(10)
  000000001

（2）动态表

• 动态表包含可变字段（varchar），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。

3.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

• MyIsam：适合于单方向的任务场景、同时并发量不高、对于事务要求不高的场景

三、InnoDB

除了 MyISAM 存储引擎，MySQL 中另一个常用的存储引擎是 InnoD

1.InnoDB 的介绍

• InnoDB 存储引擎不同于 MyISAM 存储引擎，能够支持事务安全镖（ACID 兼容），具有提交、回滚和崩溃恢复的能力
• InnoDB 支持行级锁定，并且可以在 SELECT 语句中提供一个与 Oracle 风格类似的非锁定读，也支持 FOREIGN KEY 强制
• 种种特性使得 InnoDB 存储引擎的多用户部署和性能得以提升
• InnoDB 存储引擎还支持 SQL 查询中将 InnoDB 类型的表与其他 MySQL 的表类型混合使用，甚至在同一个查询中也可以混合使用
• InnoDB 是为处理巨大数据量时的最大性能而设计的
• 它的 CPU 效率可能是任何其他基于磁盘的关系数据库引擎所不能匹敌的
• InnoDB 存储引擎被完全与 MySQL 服务器整合，为在内存中缓存数据和索引而维持它自己的缓冲池
• InnoDB 在一个表空间中存储它的表与索引，表空间可以包含数个文件（或原始磁盘分区）
• 这与 MyISAM 不同，比如在 MyISAM 表中每个表被存储在分离的文件中
• InnoDB 表可以是任何尺寸，即使在文件尺寸被限制为 2GB 的操作系统上也无影响

2.InnoDB的 特点

• 支持事务，支持四个事务隔离级别
• 行级锁定，但是全表扫描仍然会是标记锁定
• 读写阻塞与事务隔离级别相关
• 具有非常高效的缓存特性，能缓存索引，也能缓存数据
• 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，MySQL 5.5 以前不支持全文索引，5.5 版本以后支持
• 适合对硬件资源要求比较高的场合

3.InnoDB 适用的生产场景

根据 InnoDB 的特点，在下面的场景中需要选择适用 InnoDB 存储引擎

• 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，但需要确保查询时通过索引来完成
• 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，例如银行业务
• 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

4.企业选择存储引擎的依据

选择哪种存储引擎，应根据企业系统的实际需要，考虑每个存储引擎提供了哪些不同的核心功能及应用的常见
主要依据以下几个方面来决定：

1. 存储引擎支持的字段和数据类型
   ①所有的引擎都支持通用的数据类型，但不是所有的引擎都支持其他的字段类型
   ②如二进制对象
2. 锁定类型
   ①不同的存储引擎支持不同级别的锁定
   ②表锁定：MyISAM 支持
   ③行锁定：InnoDB 支持
3. 索引的支持
   ①建立索引在搜索和恢复数据库中的数据时能够显著提高性能
   ②不同的存储引擎提供不同的制作索引的技术
   ③有些存储引擎根本不支持索引
4. 事务处理的支持
   ①事务处理功能提供向表中更新和插入信息期间的可靠性
   ②可根据企业业务是否要支持事务选择存储引擎

5.小结

• InnoDB 中不保存表的行数，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；而MyISAM 则会重建表

四、配置合适的存储引擎

• 选择了合适的存储引擎之后，就可以修改为相应的存储引擎类型，修改的步骤如下：
  1.查看数据库可配置的存储引擎类型
  2.查看表正在使用的存储引擎类型
  3.配置存储引擎为所选择的类型

1.查看数据库可配置的存储引擎类型

mysql> show engines;
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------
+--------------+------+------------+| Engine             | Support | Comment                                                        
| Transactions | XA   | Savepoints |+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------
+--------------+------+------------+| InnoDB             | DEFAULT | Supports transactions, row-level locking, and foreign keys     
| YES          | YES  | YES        || MRG_MYISAM         | YES     | Collection of identical MyISAM tables                          
| NO           | NO   | NO         || MEMORY             | YES     | Hash based, stored in memory, useful for temporary tables      
| NO           | NO   | NO         || BLACKHOLE          | YES     | /dev/null storage engine (anything you write to it disappears) 
| NO           | NO   | NO         || MyISAM             | YES     | MyISAM storage engine                                          
| NO           | NO   | NO         || CSV                | YES     | CSV storage engine                                             
| NO           | NO   | NO         || ARCHIVE            | YES     | Archive storage engine                                         
| NO           | NO   | NO         || PERFORMANCE_SCHEMA | YES     | Performance Schema                                             
| NO           | NO   | NO         || FEDERATED          | NO      | Federated MySQL storage engine                                 
| NULL         | NULL | NULL       |

参数	解释
Engine	当前版本的 MySQL 所支持的引擎类型
Support	对应引擎是否能使用，DEFAULT 指默认值
Comment	存储引擎的简要说明
Transactions	对应引擎是否支持事务
XA	存储引擎是否支持XA事务
Savepoints	存储引擎是否支持保存点

2.查看表正在使用的存储引擎类型

2.1 方式一

#####格式
show table status from 库名 where name = '表名'\G;
#加\G能竖向查看，不加则是横向

#例：
mysql> show table status from zone where name='dsj'\G;
*************************** 1. row ***************************
           Name: dsj
         Engine: InnoDB		//引擎为innodb
        Version: 10
     Row_format: Dynamic
           Rows: 6
 Avg_row_length: 2730
    Data_length: 16384
Max_data_length: 0
   Index_length: 0
      Data_free: 0
 Auto_increment: NULL
    Create_time: 2021-10-24 13:37:02
    Update_time: NULL
     Check_time: NULL
      Collation: utf8_general_ci
       Checksum: NULL
 Create_options: 
        Comment: 
1 row in set (0.01 sec)

ERROR: 
No query specified

2.2 方式二

use 库名;
show create table 表名;


例：
mysql> use zone;
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 dsj\G;
*************************** 1. row ***************************
       Table: dsj
Create Table: CREATE TABLE "dsj" (
  "id" int(11) NOT NULL,
  "name" char(10) NOT NULL,
  "score" decimal(5,0) DEFAULT NULL,
  "passwd" char(48) DEFAULT '',
  PRIMARY KEY ("id")
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8		//引擎为InnoDB
1 row in set (0.00 sec)

ERROR: 
No query specified

3.配置存储引擎为所选择的类型

3.1 方法一

• 通过使用 alter table 命令修改

use 库名;
alter table 表名 engine=MyISAM;


例：
mysql> use zone;	
Database changed
mysql> alter table dsj engine=MyISAM;	//设置引擎为MyISAM

mysql> show create table dsj\G;		//查看表结构
*************************** 1. row ***************************
       Table: dsj
Create Table: CREATE TABLE "dsj" (
  "id" int(11) NOT NULL,
  "name" char(10) NOT NULL,
  "score" decimal(5,0) DEFAULT NULL,
  "passwd" char(48) DEFAULT '',
  PRIMARY KEY ("id")
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8	//引擎已经被修改为
1 row in set (0.00 sec)

ERROR: 
No query specified

3.2 方法二

• 通过修改 MySQL 的配置文件 my.cnf，可以指定 default-storage-engine 选项设置默认的存储引擎

vim /etc/my.cnf
[mysqld]
default-storage-engine=INNODB

systemctl restart mysql.service
#一定记得重启服务以让修改的配置生效

#注：此方法只针对新建的表，对以前已存在的表没有影响，即不会修改之前表的存储引擎类别

3.3 方法三

通过使用 create table 创建表时用 engine 指定存储引擎，会使用指定的存储引擎

use 库名;
create table 表名(字段1 数据类型,...) engine=MyISAM;


#例：
mysql> use zone;	//切换库

mysql> create table lion (name varchar(10),age char(4))engine=myisam;	//创建表指定引擎
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> show create table lion\G;	//查看表结构
*************************** 1. row ***************************
       Table: lion
Create Table: CREATE TABLE "lion" (
  "name" varchar(10) DEFAULT NULL,
  "age" char(4) DEFAULT NULL
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8		//引擎为myisam
1 row in set (0.00 sec)

ERROR: 
No query specified

---

总结

• MyISAM
  不需要事务支持（不支持）
  并发相对较低（锁定机制问题）
  数据修改相对较少（阻塞问题），以读为主
  数据一致性要求不是非常高

• InnoDB
  需要事务支持（具有较好的事务特性）
  行级锁定对高并发有很好的适应能力，但需要确保查询是通过索引完成
  数据更新较为频繁的场景
  数据一致性要求较高
  硬件设备内存较大，可以利用InnoDB较好的缓存能力来提高内存利用率，尽可能减少磁盘 IO

• 两者最大的区别是Innodb支持事务处理与外键和行级锁，而MyISAM不支持