MySQL数据库——存储引擎

MySQL数据库——存储引擎

  • MySQL数据库——存储引擎
    • 一、存储引擎概念介绍
      • 1.1 什么是存储引擎
      • 1.2 MySQL常用的存储引擎:
    • 二、MyISAM存储引擎
      • 2.1 MyISAM介绍
      • 2.2 MylSAM的特点
      • 2.3 MyISAM表支持3种不同的存储格式
      • 2.4 MyISAM使用的生产场景举例
    • 三、InnoDB存储引擎
      • 3.1 InnoDB介绍
      • 3.2 InnoDB的特点
      • 3.3 InnoDB适用生产场景分析
      • 3.4 MyISAM和InnoDB的区别:
    • 四、企业选择存储引擎依据
    • 五、查看和修改存储引擎
      • 5.1 查看存储引擎
      • 5.2 修改存储引擎
    • 六、InnoDB行锁与索引的关系
      • 6.1 行级锁定与表级锁定
      • 6.2 死锁
      • 6.3 如何尽可能避免死锁

MySQL数据库——存储引擎

一、存储引擎概念介绍

1.1 什么是存储引擎

  • MySQL中的数据用各种不下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。
  • 存储引擎是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。

1.2 MySQL常用的存储引擎:

  • MylSAM
  • InnoDB

注意:一个表只能使用一个存储引擎,一个库中不同的表可以使用不同的存储引擎。

二、MyISAM存储引擎

2.1 MyISAM介绍

  • MylSAM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。
  • MylSAM适合查询、插入为主的应用。
  • MylSAM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)

2.2 MylSAM的特点

  1. 表级锁定形式,数据在更新时锁定整个表。

  2. 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
  1. 数据单独写入或读取,速度过程较快且占用资源相对少。

2.3 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。

(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(因为会产生磁盘碎片,而且存储空间不是连续的)。

(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。(压缩的过程中会占用CPU性能)

2.4 MyISAM使用的生产场景举例

  • 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
  • MylSAM存储引擎数据读写都比较频繁场景不适合(因为读写是互相阻塞的)
  • 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-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占用资源相对少)

三、InnoDB存储引擎

3.1 InnoDB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 BTREE
  • 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%';

3.2 InnoDB的特点

  • 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。
  • delete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。

3.3 InnoDB适用生产场景分析

  • 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。

3.4 MyISAM和InnoDB的区别:

  • MyISAM:
    不支持事务和外键约束,占用空间较小,访问速度快,表级锁定,适用于不需要事务处理、单独写入或查询的应用场景。(写入和查询不一起使用的场景)
  • InnoDB:
    支持事务处理、外键约束、占用空间比MyISAM
    大,支持行级锁定,读写开发能力较好,适用于需要事务处理、读写频繁的应用场景。

四、企业选择存储引擎依据

  1. 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场景。
  2. 支持的字段和数据类型
所有引擎都支持通用的数据类型
但不是所有的弓|擎都支持其它的字段类型,如二进制对象.

3.锁定类型:不同的存储引擎支持不同级别的锁定

表锁定:MyISAM 支持

行锁定:InnoDB 支持

五、查看和修改存储引擎

5.1 查看存储引擎

1、查看系统支持的存储引擎

show engines;
 #Engine:存储引擎的名称。
 ​
 #Support:YES表示引擎受支持且处于活动状态,NO表示不支持,DEFAULT表示默认存储引擎。DISABLED表示支持引擎但已将其禁用。
 ​
 #Comment:存储引擎的简要说明。
 ​
 #Transactions:存储引擎是否支持事务。
 ​
 #XA:存储引擎是否支持XA事务。
 ​
 #Savepoints:存储引擎是否支持回滚点(标记点)。


MySQL数据库——存储引擎_第1张图片
MySQL数据库——存储引擎_第2张图片
2、查看数据表使用的存储引擎
方法一:

show table status from 库名 where name='表名'\G;

MySQL数据库——存储引擎_第3张图片
方法二:

use 库名;

show create table 表名;

MySQL数据库——存储引擎_第4张图片

5.2 修改存储引擎

1、修改表时使用的存储引擎
use 库名;
alter table 表名 engines=存储引擎名称;

注意:因为MyISAM不支持外键约束,如果数据表设置了外键,则无法修改为MyISAM。

MySQL数据库——存储引擎_第5张图片

2、修改配置文件,指定默认存储引擎
注意:此方法只对修改配置文件并重启mysql服务之后新创建的表有效,已经存在的表不会有变更。

创建数据表时如果没有指定存储引擎,则会使用默认存储引擎。
 vim /etc/my.cnf
 ......
 [mysqld] 
 default-storage-engine=InnoDB   #修改这一行,指定默认存储引擎为InnoDB
 ​
 systemctl restart mysqld   #重启服务


MySQL数据库——存储引擎_第6张图片

3、创建表时指定存储引擎
use 库名;
create table 库名(字段1 数据类型,...) engine=存储引擎;

在这里插入图片描述
MySQL数据库——存储引擎_第7张图片

六、InnoDB行锁与索引的关系

create table uu(id int primary key,name char (10),age int);

insert into uu values(1,'aaa',20);
insert into uu values(2,'bbb',21);
insert into uu values(3,'ccc',22);
insert into uu values(4,'bbb',23);
insert into uu values(5,'ccc',24);
insert into uu values(6,'zzz',25);

alter table uu add index name_index(name);

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6.1 行级锁定与表级锁定

InnoDB行锁是通过给索引项加锁来实现的,如果没有索引,InnoDB将通过隐藏的聚簇索引来对记录加锁

  1. delete from uu where id=5;
    因为id字段是主键,Innodb对于主键使用了聚簇索引,删除过程中会直接锁住整行记录。(行级锁定)
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    MySQL数据库——存储引擎_第11张图片
    在这里插入图片描述

  2. delete from uu where name='aaa';
    因为name字段是普通索引,会先锁住索引的两行(因为aaa有两行),接着会锁住相应主键对应的记录。(行及锁定)
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    MySQL数据库——存储引擎_第13张图片

  3. delete from uu where age=22;
    因为age字段没有索引,会使用全表扫描过滤,这时表上的各个记录都将加上锁。(表级锁定)
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    MySQL数据库——存储引擎_第15张图片
    MySQL数据库——存储引擎_第16张图片

6.2 死锁

死锁一般是事务相互等待对方资源,最后形成环路造成的。

回话1:
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回话2:
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MySQL数据库——存储引擎_第19张图片
MySQL数据库——存储引擎_第20张图片

6.3 如何尽可能避免死锁

  1. 使用更合理的业务逻辑,以固定的顺序访问表和行。
  2. 大事务拆小。大事务更倾向于死锁,如果业务允许,将大事务拆小。
  3. 在同一个事务中,尽可能做到一次锁定所需要的所有资源,减少死锁概率。
  4. 降低隔离级别。如果业务允许,将隔离级别调低也是较好的选择,比如将隔离级别从RR调整为RC,可以避免掉很多因为gap锁造成的死锁。
  5. 为表添加合理的索引。如果不使用索引将会为表的每一行记录添加上锁,死锁的概率大大增加。

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