Mysql数据库之存储引擎
一、Mysql存储引擎的相关知识
1.存储引擎的概述
- 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。
2.存储引擎的分类
MyISAM：Mysql 5.5之前的默认数据库引擎，最为常用。拥有较高的插入，查询速度，但不支持事务；
InnoDB：事务型速记的首选引擎，支持ACID事务，支持行级锁定，MySQL5.5成为默认数据库引擎；
Memory： 所有数据置于内存的存储引擎，拥有极高的插入，更新和查询效率。但是会占用和数据量成正比的内存空间。并且其内容会在MYSQL重新启动是会丢失；
Archive ：非常适合存储大量的独立的，作为历史记录的数据。因为它们不经常被读取。Archive 拥有高效的插入速度，但其对查询的支持相对较差；
Federated ：将不同的 MySQL 服务器联合起来，逻辑上组成一个完整的数据库。非常适合分布式应用；
CSV ：逻辑上由逗号分割数据的存储引擎。它会在数据库子目录里为每个数据表创建一个 .csv 文件。这是一种普通文本文件，每个数据行占用一个文本行。CSV 存储引擎不支持索引。
BlackHole： 黑洞引擎，写入的任何数据都会消失，一般用于记录 binlog 做复制的中继；
ERFORMANCE_SCHEMA存储引擎该引擎主要用于收集数据库服务器性能参数；
Mrg_Myisam Merge存储引擎，是一组MyIsam的组合，也就是说，他将MyIsam引擎的多个表聚合起来，但是他的内部没有数据，真正的数据依然是MyIsam引擎的表中，但是可以直接进行查询、删除更新等操作；
二、 MyISAM和InnoDB
1.MyISAM存储引擎
1) MyISAM的相关了解
- 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) MyISAM的特点
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：
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数据单独写入或读取，速度过程较快且占用资源相对少。
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.InnoDB存储引擎
1） InnoDB的相关了解
- 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
注意： - 使用like进行模糊查询时，会进行全表扫描，锁定整个表。
- 对没有创建索引的字段进行查询，也会进行全表扫描锁定整个表。
- 使用索引进行查询，则是行级锁定。
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) 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.MyISAM和InnoDB的区别
MyISAM：不支持事务和外键约束，占用资源较小，访问速度快，表级锁定，支持全文索引，适用于不需要事务处理，单独写入或查询的应用场景。 存储格式： 表名.frm（表结构文件） 表名.MYD（数据文件） 表名.MYI（索引文件）
InnoDB：支持事务处理、外键约束，缓存能力较好，支持行级锁定，读写并发能力较好，5.5版本后支持全文索引，适用于一致性要求高、数据更新频繁的应用场景。表名.frm（表结构文件） 表名.idb（表数据文件/索引文件） db.opt（表属性文件）
4.企业级运用引擎选择
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
三、Mysql存储引擎的管理
1.存储引擎的查看
1）查询当前数据库支持的存储引擎
2）查看当前的默认存储引擎
show variables like '%storage_engine%';
3）查看指定表的存储引擎
show create table 表名;create table 表名(...) engine=引擎名;2.存储引擎的修改
1）创建表时直接指定
create table 表名(...) engine=引擎名;
2）直接修改表结构中的存储引擎
alter table 表名 engine = 引擎名称;
3）修改默认的存储引擎
修改默认的存储引擎后，对已经创建好的表的存储引擎没有影响，影响的是新建的表。
（1） 找到mysql安装目录下的模块主配置文件：
（2） 找到default-storage-engine=INNODB 改为目标引擎，
default-storage-engine=MYISAM
重启mysqld服务
创表验证：
四、InnoDB的索引和锁的关系
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（一般称为表锁）。
测试表准备：
create table if not exists student(
id int(5),
name char(8),
age int(3),
sex char(2) );
同时添加了一个主键id 一个普通索引name_index(name)
alter table student add primary key(id);
alter table student add index name_index(name);
数据插入
insert into student values(1,'阿贝多',18,'男');
insert into student values(2,'大黄蜂',19,'女');
insert into student values(3,'万叶',19,'男');
insert into student values(4,'紫妈',17,'女');
insert into student values(5,'公子',20,'男');
1. InnoDB 行锁 演示
事务A
事务B
2.InnoDB 表锁演示
事务A：
事务B：
3.死锁演示
行锁如果使用不当会导致死锁（死锁一般是事务相互等待对方释放资源，最后形成环路造成的）
事务A
事务B
事务A
4.避免死锁的解决方案
- 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，死锁的概率大大增加。