「MySQL高级篇」MySQL存储引擎

本篇速览

早在MySQL基础篇的学习中，我们就一直看到innodb这个存储引擎，但是好像对于其他的存储引擎也没有去学习和了解，而innodb有何种特点也不得而知，而本篇将从一下四点，带你逐一攻破Ta：

• 1️⃣首先系统地介绍一下MySQL数据库服务器的体系结构，在学习存储引擎之前，我们需要了解存储引擎在MySQL数据库服务器中所占的地位和作用

• 2️⃣再介绍一下MySQL数据库中的存储引擎，即MySQL有哪些存储引擎，以及我们如何去选择存储引擎，此处的选择是指设置存储引擎为某个存储引擎

• 3️⃣介绍各个存储引擎的特点和区别，只有了解了存储引擎之间的区别以及各自的优势，我们才能在实际环境下选择最合适的存储引擎

• 4️⃣第四个方面，讲解各个存储引擎的应用场景，系统的总结各个存储引擎合适的应用场景，方便后续选择时的思路确定

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1️⃣ MySQL数据库服务器的体系结构

以下MySQL数据库服务器的体系架构图，最上面的一层就是作为后端开发的我经常会使用到的客户端连接器JDBC，当然，除了Java，Python,PHP,Ruby也可以成为客户端连接器 而我们主要关注的是客户端连接器以下的，MySQL服务端的体系结构，即MySQL Server

首先第一层：连接层。 它的作用是：接收客户端连接，完成连接的处理，认证授权，安全方案，检查是否超过最大连接数…… 其中认证授权就是我们在使用用户名和密码登陆的时候的过程，并赋予该用户对应的权限

再就是第二层：服务层。 核心功能基本上都在这一层完成：SQL接口、解析器、查询优化器、缓存，像创建存储过程、视图、触发器这些都在服务层完成

第三层：引擎层。 上图中一个个紫色的圆筒就是不同种类的存储引擎，其中第一个就是我们常用的innodb，上图中是MySQL提供给我们的存储引擎，而我们自己也可以对存储引擎进行扩展 它被称为：可插拔式存储引擎，类似于接口，我们需要就把它插上来，不需要就把它拔掉 存储引擎控制的是我们的数据存储和拿取的方式

这里还有一点要注意的是：索引是在存储引擎这一层决定的

最后一层：存储层。 引擎层只是决定了我们如何去存取数据，而数据实际上是存储在磁盘中的，同时，数据库的日志也会存储在磁盘当中

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2️⃣ MySQL数据库中的存储引擎

尽管前面介绍了这么多，但是什么是存储引擎呢？我们在操作数据库的时候如何去指定存储引擎也是一个问题。

存储引擎

存储引擎就是存储数据、建立索引、更新/查询数据等技术的实现方式。存储引擎是基于表的，也就是说一张表使用一个 存储引擎，数据库中的不同表的存储引擎不一定相同，存储引擎因此可以被称为表类型。

在之前MySQL基础篇的时候，我们是没有指定存储引擎的，但是在下面导出创建表SQL语句的时候，我们会发现它的存储引擎是innodb

这是因为在MySQL5.5以后，数据库表的默认存储引擎是innodb

指定存储引擎

其实有了上述导出的那条创表的SQL语句，我们其实不难得出指定存储引擎的方法，也就是：

create table `table_name`(
	`字段1` 字段1类型 [COMMENT 备注],
	...,
	`字段n` 字段n类型 [COMMENT 备注]
) ENGINE=引擎类型 [COMMENT 备注]
复制代码

但是我们如何知道当前数据库版本支持哪些存储引擎呢，这就需要执行SHOW ENGINES

通过这张表我们能得到的信息：

• Support字段也就是当前MySQL版本是否支持
  • 我们可以得到的信息有：
  • 支持的有：MEMORY,MRG_MYISAM,CSV,PERFORMANCE_SCHEMA,MYISAM,InnoDB,BLACKHOLE,ARCHIVE
  • 不支持的有：FEDERATED
  • 默认的存储引擎为InnoDB
• 补充信息：MyIsAM是以前版本的默认存储引擎

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3️⃣各个存储引擎的特点和区别

这里主要对这三个主要使用的存储引擎InnoDB,MYISAM,MEMORY进行介绍

⚙InnoDB

它的特点可以用数据库中查询出来的COMMENT中的三点来概括：

• Supports transactions:支持事务。在使用InnoDB作为存储引擎的时候，进行DML操作的时候遵循ACID模型，支持事务
  • DML：对于数据的增删改操作
  • ACID：原子性(atomicity)、一致性(consistency)、隔离性(isolation)、持久性(durablility)
• row-level locking：行级别锁。提高并发访问的性能。
• foreign keys：支持外键约束，保证数据的完整性和正确性

除此之外还要谈谈InnoDB存储数据的文件

• 它存储数据库文件的类型为xxx.ibd，其中xxx表示表名，也就是说每一个使用InnoDB存储引擎的表都会对应一个ibd文件，存储该表的表结构(frm,sdi)、数据和索引
• 其中表结构文件，早期的时候有一个文件叫frm，表结构都存储在这个里面，但是后来在MySQL8.0,以后，表结构都存储在了sdi文件中，而sdi又融入到了ibd文件中。
• 综上所述，一张表对应一个ibd文件，好像说了半天的废话hhh
• 同时，我们可以通过配置把多张表放进一个ibd文件中（系统默认是一张表对应一个ibd文件）

说了这么多ibd文件，我们不妨去找找ibd文件的位置，我们可以在Data中找到对应的ibd文件：

而该文件是二进制编码，我们无法直接打开，可以通过命令ibd2sdi，从ibd文件中提取sdi的表结构数据

最后再简单介绍一下InnoDB的逻辑存储结构：

其实就是一层一层的包含关系：表空间包含多个段，一个段又包含多个区，一个区的固定大小为1M，最多能包含64页，因为一页的固定大小为16K，一页能包含多列，一列就是我们数据库中的一条数据，当然除了记录数据以外还有Trx_id事务id，Roll_pointer指针。

此处只是做简单介绍，后续在SQL优化的时候会具体讲解。

⚔MyIsAM

MyISAM是MySQL早期默认的存储引擎，说它的特点我们可以与现在的默认存储引擎InnoDB进行对比：

• MyISAM 不支持事务，也不支持外键
• MyISAM 不支持行锁，但是支持表锁
• 由于不保证它的事务，因此它的访问速度更快

而MyISAM涉及到的存储文件的类型有三种：MYD,MYI,SDI

• 其中sdi与上面的结构一样，用于存储表结构
• MYD存放数据库中的数据
• MYI存放数据库中的索引

MEMORY

MEMORY 最大的特点就是，它的表数据是存储在内存中的，因此容易受宕机、断电……的影响，导致数据丢失，因此一般 MEMORY 存储引擎用于临时表和缓存 它的特点由于和前面两种存储引擎类型不同，不做比较：

• 它由于是内存存放，因此访问速度很快
• 支持Hash索引，后续在讲索引的时候会详细讲到

而说到存储它的文件类型，就只有sdi一种类型，因为数据都存放在内存而不是磁盘中，因此不需更多的文件类型去存放数据，只需要一个sdi文件去记录表结构

总结

特点	InnoDB	MyISAM	MEMORY
存储限制	64TB	有	有
事务安全	支持	-	-
锁机制	行锁	表锁	表锁
B+tree索引	支持	支持	支持
Hash索引	-	-	支持
全文索引	支持（5.6以后）	支持	-
空间使用	高	低	N/A
内存使用	高	低	中等
批量插入速度	低	高	高
支持外键	支持	-	-

4️⃣ 存储引擎的选择

其实不难发现，学到现在，各种存储引擎都没有所谓的高低之分，没有说哪个最好，只能说根据应用系统的特点去选择合适的存储引擎，不一定全部选InnoDB，对于复杂的应用系统，我们可以选择多种存储引擎组合使用，以达到最好的效果

1. InnoDB：如果对于事务的完整性有比较高的要求，在并发条件下要求数据的一致性，选择InnoDB是不错的选择
2. MyISAM：如果数据以读和插入为主，更新和删除很少，对于事务的完整性、并发性要求不高，那么这个存储引擎更为合适。最开始我是没有想到有什么场景不需要完整性的，但是其实电商平台的浏览记录就很符合这个特点，插入和查询居多，而且对于事务的完整性要求不高，少那么一两条其实也问题不大
3. MEMORY：通常用于临时表和缓存，它的缺陷就是由于内存有限，因此表的大小也有限制，同时，它无法保证数据的安全性。