MySQL存储引擎概述

前言：MySQL语句执行流程为：SQL语句→查询缓存→解析器→优化器→执行器（执行器会调用执行引擎API）；人们把“连接管理、查询缓存、语法解析、查询优化”这些并不涉及真实数据存储的功能划分为MySQL server的功能，把真实存取数据的功能划分为存储引擎的功能。索引MySQL server完成了查询优化后，只需要安装生成的执行计划调用底层存储引擎提供的API，获取到数据后返回给客户端就好了。

1、什么是存储引擎

MySQL中提到了存储引擎的概念。简而言之，存储引擎就是至表的类型。其实存储引擎以前叫做表处理器，后来改名为存储引擎，它的功能就是接收上层传下来的指令，然后对表中的数据进行提取或写入操作。

查看存储引擎：

以MySQL8为例：

<1>引擎表

show engines;

如：

<2>查看默认存储引擎

show variables like '%storage_engine%';
--或者
SELECT @@default_storage_engine;

 如：

 注意：在MySQL5.5之前，默认使用的是MRG_MYISAM

<3>修改存储引擎

• 临时修改

SET DEFAULT_STORAGE_ENGINE=MyISAM;

• 修改my.conf文件：

default-storage-engine=MyISAM;

重启下MySQL服务即可（systemctl restart mysqld.service）

• 创建表时，也可以显式地指明存储引擎

CREATE TABLE USER_TEST(ID INT) ENGINE = InnodB;

2、引擎介绍

2.1、InnoDB引擎：具备外键支持功能的事务存储引擎

• MySQL从3.23.34a开始就包含InnoDB存储引擎。>=5.5之后，默认采用该引擎
• InnoDB是MySQL的默认事务型引擎，它被涉及用来处理大量的短期（short-lived）事务。可以确保事务的完整提交（commit）和回滚（Rollback）。
• 除了增加和查询外，还需要更新、删除操作，应优先选择InnoDB存储引擎。
• 除非有非常特别的原因需要使用其他的存储引擎，否则应该优先考虑InnoDB引擎。
• 数据文件结构：（在《第02章_MySQL数据目录》章节已讲）

                      - 表名.frm 存储表结构（MySQL8.0时，合并在表名.ibd中）

                      - 表名.ibd 存储数据和索引

• InnoDB是为处理巨大数据量的最大性能设计。       

                      - 在以前的版本中，字典数据以元数据文件、非事务表等来存储。现在这些元数据文件被删除了。比如：.frm，.par，.trn，.isl，.db.opt等在MySQL8.0中不存在了。

• 对比MyISAM的存储引擎，InnoDB写的处理效率差一些（InnoDB的缺点），并且会占有更多的磁盘空间以保存数据和索引。
• MyISAM只缓存索引，不缓存真实数据；InnoDB不仅缓存索引还要缓存真实数据，对内存要求较高（InnoDB的缺点），而且内存大小对性能有决定性的影响。

InnoDB表的优势
InnoDB存储引擎在实际应用中拥有诸多优势，比如操作便利、提高了数据库的性能、维护成本低等。如果由于硬件或软件的原因导致服务器崩溃，那么在重启服务器之后不需要进行额外的操作。InnoDB崩溃恢复功能自动将之前提交的内容定型,然后撤销没有提交的进程，重启之后继续从崩溃点开始执行。

InnoDB存储引擎在主内存中维护缓冲池，高频率使用的数据将在内存中直接被处理。这种缓存方式应用于多种信息，加速了处理进程。

在专用服务器上,物理内存中高达80%的部分被应用于缓冲池。如果需要将数据插入不同的表中，可以设置外键加强数据的完整性。更新或者删除数据，关联数据将会被自动更新或删除。如果试图将数据插入从表，但在主表中没有对应的数据，插入的数据将被自动移除。如果磁盘或内存中的数据出现崩溃，在使用脏数据之前，校验和机制会发出警告。当海个表的主键都设置合理时，与这些列有关的操作会被自动优化。插入、更新和删除操作通过做改变缓冲自动机制进行优化。InnoDB不仅支持当前读写，也会缓冲改变的数据到数据流磁盘。

2.2、MyISAM引擎：主要的非事务处理存储引擎

• MyISAM提供了大量的特性，包括全文索引、压缩、空间函数（GIS）等，但MyISAM不支持事务、行级锁、外键，有一个很大的缺陷：崩溃后无法安全恢复。
• 5.5之前默认的存储引擎
• 优势是访问的速度快，在事务完整性没有要求或者以SELECT、INSERT为主的应用
• 针对数据统计有额外的常数存储。故而count(*)的查询效率很高（原本：MyISAM引擎会有一个专门的变量，记录count数量（这里的count是指表中的所有数据，查询count时不能附带任何的where条件），因此查询效率极快）
• 数据文件结构：（在《第02章_MySQL数据目录》章节已讲）

                        - 表名.frm 存储表结构

                        - 表名.MYD 存储数据（MYData）

                        - 表名.MYI 存储索引（MYIndex）

• 应用场景：只读应用或者以读为主的业务

2.3、InnoDB与MyISAM的选择问题

很多人对InnoDB和MyISAM的取舍存在疑问，到底选择哪个比较好呢？

MySQL5.5之前的默认存储引擎是MyISAM，5.5之后改为了InnoDB。

首先对于InnoDB存储引擎，提供了良好的事务管理、崩溃修复能力和并发控制。因为InnoDB存储引擎支持事务，所以对于要求事务完整性的场合需要选择InnoDB，比如数据操作除了插入和查询以外还包含有很多更新、删除操作，像财务系统等对数据准确性要求较高的系统。缺点是其读写效率稍差，占用的数据空间相对比较大。

其次对于MyISAM存储引擎，如果是小型应用，系统以读操作和插入操作为主，只有很少的更新、删除操作，并且对事务的要求没有那么高，则可以选择这个存储引擎。MyISAM存储引擎的优势在于占用空间小，处理速度快；缺点是不支持事务的完整性和并发性。

这两种引擎各有特点，当然你也可以在MySQL中，针对不同的数据表，可以选择不同的存储引擎。

 2.4、Archive引擎：用于数据存档

• archive是“归档”的意思（主要功能），仅仅支持插入和查询两种功能（行被插入后不能再修改，可以理解为历史不容修改）。
• 在MySQL5.5以后支持索引功能。
• 拥有很好的压缩机制，使用zlib压缩库，在记录请求的时候实时的进行压缩，经常被用来作为仓库使用。
• 创建ARCHIVE表时，存储引擎会创建名称以表名开头的文件。数据文件的扩展名为 .ARZ。
• 根据英文的测试结论来看，同样数据量下，Archive表比MyISAM表要小大约75％，比支持事务处理的InnoDB表小大约83％。
• ARCHIVE存储引擎采用了行级锁。该ARCHIVE引擎支持 AUTO＿INCREMENT列属性。AUTO＿INCREMENT列可以 具有唯一索引或非唯一索引。尝试在任何其他列上创建索引会导致错误。
• archive表适合日志和数据采集（档案）类应用；适合存储大量的独立的作为历史记录的数据。拥有很高的插入速度，但是对查询的支持较差。
• 下表展示了ARCHIVE 存储引擎功能

2.5、Blackhole引擎：丢弃写操作，读操作会返回空内容

• Blackhole引擎没有实现任何存储机制，它会丢弃所有插入的数据，不做任何保存。
• 但服务器会记录Blacklole表的日志，所以可以用于复制数据到备库，或者简单地记录到日志。但这种应用方式会碰到很多问题，因此并不推荐。

2.6、CSV引擎：存储数据时，以逗号分隔各个数据项

• CSV引擎可以将 普通的CSV文件作为MySQL的表来处理，但不支持索引。
• CSV引擎可以作为一种数据交换的机制，非常有用（类似于JSON）。
• CSV存储的数据直接可以在操作系统里，用文本编辑器，或者excel读取。
• 对于数据的快速导入、导出是有明显优势的。

2.7、Memory引擎：置于内存的表

概述：

Memory采用的逻辑介质是内存，响应速度很快，但是当mysqld守护进程崩溃的时候数据会丢失。另外，要求存储的数据是数据长度不变的格式，比如，Blob和Text类型的数据不可用（长度不固定的）。

主要特征：

• Memory同时支持哈希（HASH）索引和B＋树索引。

                - 哈希索引相等的比较快，但是对于范围的比较慢很多。

                - 默认使用哈希（HASH）素引，其速度要比使用B型树（BTREE）索引快

                - 如果希望使用B树索引，可以在创建索引时选择使用。

• Memory表至少比MyISAM表要快一个数量级。
• MEMORY表的大小是受到限制的。表的大小主要取决于两个参数，分别是max＿rows和max＿heap＿table＿size。其中，max＿rows可以在创建表时指定；max＿heap＿table＿size的大小默认为16MB， 可以按需要进行扩大。
• 数据是存储在内存中的，但是表结构还是存储在磁盘中
• 缺点：其数据易丢失，生命周期短。基于这个缺陷，选择Memory存储引擎时需要特别小心、

使用场景：

临时表，其他的都优先使用Redis

2.8、Federated引擎：访问远程表

• Federated引擎是访问其他MySQL服务器的一个代理，尽管该引擎看起来提供了一种很好的跨服务器的灵活性，但也经常带来问题，因此默认是禁言的

2.9、Merge引擎：管理多个MyISAM表构成的表集合

2.10、NDB引擎：MySQL集群专用存储引擎

也叫做NDB Cluster存储引擎，主要用于MySQL Cluster 分布式集群环境，类似于oracle的RAC集群。