MySQl之存储引擎
一.关于存储引擎概念介绍
1.存储引擎概念介绍
- 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，工作在文件系统之上，数据库的数据会先传输到存储引擎，会按照存储引擎的格式保存到文件系统中
2.MySQL常用的存储引擎
-
MyISAM：不支持事务、外键约束，只支持表级锁定，适合单独的查询或插入操作，读写并发能力较弱，支持全文索引，资源占用较小，数据文件(.MYD)和索引文件(.MYI)是分开存储的。适用于不需要事务处理，单独的查询或者插入数据的业务场景
-
InnoDB：支持事务、外键约束，支持行级锁定（在全表扫描时仍然会表级锁定），读写并发能力较好，支持全文索引（5.5版本以后的），缓存能力较好可以减少磁盘IO的压力，数据文件也是索引文件。适用于需要事务的支持，一致性要求较高，数据会频繁更新，高并发读写的业务场景
二.MyISAM 介绍
1.MyISAM表支持 3 种不同的存储格式
-
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
-
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
-
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
2.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
-
总结：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
3.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（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
4.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
四 .存储引擎命令
- 查看系统支持的存储引擎
show engines;
例：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 |
| --------- | ---- | ------------------------------ | ---- | ---- | ---- |
| | | | | | |
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+
9 rows in set (0.00 sec)
- 查看表使用的存储引擎
方法1：show table status from 库名 where name='表名'\G
方法2：use 库名;
show create table 表名;
例：mysql> use tour;
Database changed
mysql> show create table moon;
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table |
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| moon | CREATE TABLE "moon" (
"id" int(11) DEFAULT NULL,
"name" char(4) DEFAULT NULL,
"age" int(11) DEFAULT NULL,
"sex" char(2) DEFAULT NULL
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 |
+-------+-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
- 修改存储引擎
① 通过 alter table 修改
use 库名;
alter table 表名 engine=MyISAM;
② 通过修改 /etc/my.cnf 配置文件，指定默认存储引擎并重启服务
vim /etc/my.cnf
......
[mysqld]
......
default-storage-engine=INNODB
systemctl restart mysql.service
③ 通过 create table 创建表时指定存储引擎
use 库名;
create table 表名(字段1 数据类型,...) engine=MyISAM;
1.MyISAM和InnoDB的特点
-
MyISAM ：默认表类型，它是基于传统的ISAM类型，ISAM是Indexed Sequential Access Method (有索引的顺序访问方法) 的缩写，它是存储记录和文件的标准方法。不是事务安全的，而且不支持外键，如果执行大量的select，insert MyISAM比较适合
-
InnoDB ：支持事务安全的引擎，支持外键、行锁、事务是他的最大特点。如果有大量的update和insert，建议使用InnoDB，特别是针对多个并发和QPS较高的情况。注： 在MySQL 5.5之前的版本中，默认的搜索引擎是MyISAM，从MySQL 5.5之后的版本中，
默认的搜索引擎变更为InnoDB
2.MyISAM和InnoDB的区别
- InnoDB支持事务，MyISAM不支持。对于InnoDB每一条SQL语言都默认封装成事务，自动提交，这样会影响速度，所以最好把多条SQL语言放在begin和commit之间，组成一个事务
- InnoDB支持外键，而MyISAM不支持。InnoDB是聚集索引，使用B+Tree作为索引结构，数据文件是和（主键）索引绑在一起的（表数据文件本身就是按B+Tree组织的一个索引结构），必须要有主键，通过主键索引效率很高
- MyISAM是非聚集索引，也是使用B+Tree作为索引结构，索引和数据文件是分离的，索引保存的是数据文件的指针
- 主键索引和辅助索引是独立的
- InnoDB不保存表的具体行数，执行select count(*) from table时需要全表扫描。而MyISAM用一个变量保存了整个表的行数，执行上述语句时只需要读出该变量即可，速度很快
- InnoDB不支持全文索引，而MyISAM支持全文索引，查询效率上MyISAM要高；5.7以后的InnoDB支持全文索引了
- InnoDB支持表、行级锁(默认)，而MyISAM支持表级锁
- InnoDB表必须有主键（用户没有指定的话会自己找或生产一个主键），而Myisam可以没有
- InnoDB存储文件有frm、ibd，而Myisam是frm、MYD、MYI
- InnoDB：frm是表定义文件，ibd是数据文件。Myisam：frm是表定义文件，myd是数据文件，myi是索引文件
四. InnoDB行锁与索引的关系
- 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.如果id字段是主键，innodb对于主键使用了聚簇索引，会直接锁住整行记录
delete from t1 where id=1;
2.如果name字段是普通索引，会先锁住索引的两行，接着会锁住相应主键对应的记录
delete from t1 where name='aaa';
3.如果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
delete from t1 where age=23;
五.死锁
1.死锁一般是事务相互等待对方资源，最后形成环路造成的
- 案例
create table t1(id int primary key, name char(3), age int);
insert into t1 values(1,'aaa',22);
insert into t1 values(2,'bbb',23);
insert into t1 values(3,'aaa',24);
insert into t1 values(4,'bbb',25);
insert into t1 values(5,'ccc',26);
insert into t1 values(6,'zzz',27);
session 1 #分主机1
begin;
delete from t1 where id=5;
session 2 #分主机2
begin;
select * from t1 where id=1 for update;
session 1 #分主机1
delete from t1 where id=1; #死锁发生
session 2 #分主机2
update t1 set name='abc' where id=5; #死锁发生
- for update 可以为数据库中的行上一个排它锁。当一个事务的操作未完成时候，其他事务可以读取但是不能写入或更新
- 共享锁：又叫做读锁，当用户要进行数据的读取时，对数据加上共享锁，共享锁可以同时加上多个
- 排他锁：又叫做写锁，当用户要进行数据的写入时，对数据加上排他锁，排他锁只可以加一个，它和其它的排他锁,共享锁都相斥
2.如何尽可能避免死锁？
- 使用更合理的业务逻辑，以固定的顺序访问表和行
- 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
- 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
- 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
- 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，死锁的概率大大增大
六.总结
- 索引：加速——>便于客户端获取数据（提升用户体验感）+ 减少mysql 服务器的压力。