InnoDB与MyISAM 聚集索引与非聚集索引

区别:

  1. InnoDB 支持事务,MyISAM 不支持事务。这是 MySQL 将默认存储引擎从 MyISAM 变成 InnoDB 的重要原因之一;
  2. InnoDB 支持外键,而 MyISAM 不支持。对一个包含外键的 InnoDB 表转为 MYISAM 会失败;
  3. InnoDB 是聚集索引,MyISAM 是非聚集索引。聚簇索引的文件存放在主键索引的叶子节点上,因此 InnoDB 必须要有主键,通过主键索引效率很高。但是辅助索引需要两次查询,先查询到主键,然后再通过主键查询到数据。因此,主键不应该过大,因为主键太大,其他索引也都会很大。而 MyISAM 是非聚集索引,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。
  4. 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;
  5. InnoDB 最小的锁粒度是行锁,MyISAM 最小的锁粒度是表锁。一个更新语句会锁住整张表,导致其他查询和更新都会被阻塞,因此并发访问受限。这也是 MySQL 将默认存储引擎从 MyISAM 变成 InnoDB 的重要原因之一;

如何选择:

  1. 是否要支持事务,如果要请选择 InnoDB,如果不需要可以考虑 MyISAM;
  2. 如果表中绝大多数都只是读查询,可以考虑 MyISAM,如果既有读写也挺频繁,请使用InnoDB。
  3. 系统奔溃后,MyISAM恢复起来更困难,能否接受,不能接受就选 InnoDB;
  4. MySQL5.5版本开始Innodb已经成为Mysql的默认引擎(之前是MyISAM),说明其优势是有目共睹的。如果你不知道用什么存储引擎,那就用InnoDB,至少不会差。

先看下《高性能MySQL》中对于他们的评价:

InnoDB:
MySQL默认的事务型引擎,也是最重要和使用最广泛的存储引擎。它被设计成为大量的短期事务,短期事务大部分情况下是正常提交的,很少被回滚。InnoDB的性能与自动崩溃恢复的特性,使得它在非事务存储需求中也很流行。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。

MyISAM:
在MySQL 5.1 及之前的版本,MyISAM是默认引擎。MyISAM提供的大量的特性,包括全文索引、压缩、空间函数(GIS)等,但MyISAM并不支持事务以及行级锁,而且一个毫无疑问的缺陷是崩溃后无法安全恢复。正是由于MyISAM引擎的缘故,即使MySQL支持事务已经很长时间了,在很多人的概念中MySQL还是非事务型数据库。尽管这样,它并不是一无是处的。对于只读的数据,或者表比较小,可以忍受修复操作,则依然可以使用MyISAM(但请不要默认使用MyISAM,而是应该默认使用InnoDB)MySQL存储引擎

--MyISAM与InnoDB区别
1、 存储结构MyISAM:
每个MyISAM在磁盘上存储成三个文件。分别为:表定义文件、数据文件、索引文件。第一个文件的名字以表的名字开始,扩展名指出文件类型。.frm文件存储表定义。数据文件的扩展名为.MYD (MYData)。索引文件的扩展名是.MYI (MYIndex)。InnoDB:所有的表都保存在同一个数据文件中(也可能是多个文件,或者是独立的表空间文件),InnoDB表的大小只受限于操作系统文件的大小,一般为2GB。

2、 存储空间MyISAM:
MyISAM支持支持三种不同的存储格式:静态表(默认,但是注意数据末尾不能有空格,会被去掉)、动态表、压缩表。当表在创建之后并导入数据之后,不会再进行修改操作,可以使用压缩表,极大的减少磁盘的空间占用。InnoDB: 需要更多的内存和存储,它会在主内存中建立其专用的缓冲池用于高速缓冲数据和索引。

3、 可移植性、备份及恢复MyISAM:
数据是以文件的形式存储,所以在跨平台的数据转移中会很方便。在备份和恢复时可单独针对某个表进行操作。InnoDB:免费的方案可以是拷贝数据文件、备份 binlog,或者用 mysqldump,在数据量达到几十G的时候就相对痛苦了。

4、 事务支持MyISAM:
强调的是性能,每次查询具有原子性,其执行数度比InnoDB类型更快,但是不提供事务支持。InnoDB:提供事务支持事务,外部键等高级数据库功能。 具有事务(commit)、回滚(rollback)和崩溃修复能力(crash recovery capabilities)的事务安全(transaction-safe (ACID compliant))型表。

5、 AUTO_INCREMENT MyISAM:
可以和其他字段一起建立联合索引。引擎的自动增长列必须是索引,如果是组合索引,自动增长可以不是第一列,他可以根据前面几列进行排序后递增。InnoDB:InnoDB中必须包含只有该字段的索引。引擎的自动增长列必须是索引,如果是组合索引也必须是组合索引的第一列。

6、 表锁差异MyISAM:
只支持表级锁,用户在操作myisam表时,select,update,delete,insert语句都会给表自动加锁,如果加锁以后的表满足insert并发的情况下,可以在表的尾部插入新的数据。InnoDB: 支持事务和行级锁,是innodb的最大特色。行锁大幅度提高了多用户并发操作的新能。但是InnoDB的行锁,只是在WHERE的主键是有效的,非主键的WHERE都会锁全表的。

7、 全文索引MySql全文索引MyISAM:
支持 FULLTEXT类型的全文索引InnoDB:不支持FULLTEXT类型的全文索引,但是innodb可以使用sphinx插件支持全文索引,并且效果更好。

8、表主键MyISAM:
允许没有任何索引和主键的表存在,索引都是保存行的地址。InnoDB:如果没有设定主键或者非空唯一索引,就会自动生成一个6字节的主键(用户不可见),数据是主索引的一部分,附加索引保存的是主索引的值。

9、表的具体行数MyISAM:
保存有表的总行数,如果select count() from table;会直接取出出该值。InnoDB: 没有保存表的总行数,如果使用select count(*) from table;就会遍历整个表,消耗相当大,但是在加了wehre条件后,myisam和innodb处理的方式都一样。

10、CRUD操作MyISAM:
如果执行大量的SELECT,MyISAM是更好的选择。InnoDB:如果你的数据执行大量的INSERT或UPDATE,出于性能方面的考虑,应该使用InnoDB表。

11、 外键
MyISAM:不支持
InnoDB:支持

innodb引擎的4大特性

一:插入缓冲

二:二次写

三:自适应哈希

四:预读

1.插入缓冲(insert buffer)
插入缓冲(Insert Buffer/Change Buffer):提升插入性能,change buffering是insert buffer的加强,insert buffer只针对insert有效,change buffering对insert、delete、update(delete+insert)、purge都有效

只对于非聚集索引(非唯一)的插入和更新有效,对于每一次的插入不是写到索引页中,而是先判断插入的非聚集索引页是否在缓冲池中,如果在则直接插入;若不在,则先放到Insert Buffer 中,再按照一定的频率进行合并操作,再写回disk。这样通常能将多个插入合并到一个操作中,目的还是为了减少随机IO带来性能损耗。

使用插入缓冲的条件:

  • 非聚集索引
  • 非唯一索引

Change buffer是作为buffer pool中的一部分存在。Innodb_change_buffering参数缓存所对应的操作:(update会被认为是delete+insert)

innodb_change_buffering,设置的值有:inserts、deletes、purges、changes(inserts和deletes)、all(默认)、none。

all: 默认值,缓存insert, delete, purges操作
none: 不缓存
inserts: 缓存insert操作
deletes: 缓存delete操作
changes: 缓存insert和delete操作
purges: 缓存后台执行的物理删除操作

可以通过参数控制其使用的大小:
innodb_change_buffer_max_size,默认是25%,即缓冲池的1/4。最大可设置为50%。当MySQL实例中有大量的修改操作时,要考虑增大innodb_change_buffer_max_size

上面提过在一定频率下进行合并,那所谓的频率是什么条件?

1)辅助索引页被读取到缓冲池中。正常的select先检查Insert Buffer是否有该非聚集索引页存在,若有则合并插入。

2)辅助索引页没有可用空间。空间小于1/32页的大小,则会强制合并操作。

3)Master Thread 每秒和每10秒的合并操作。

2.二次写(double write)

Doublewrite缓存是位于系统表空间的存储区域,用来缓存InnoDB的数据页从innodb buffer pool中flush之后并写入到数据文件之前,所以当操作系统或者数据库进程在数据页写磁盘的过程中崩溃,Innodb可以在doublewrite缓存中找到数据页的备份而用来执行crash恢复。数据页写入到doublewrite缓存的动作所需要的IO消耗要小于写入到数据文件的消耗,因为此写入操作会以一次大的连续块的方式写入

在应用(apply)重做日志前,用户需要一个页的副本,当写入失效发生时,先通过页的副本来还原该页,再进行重做,这就是double write
doublewrite组成:
内存中的doublewrite buffer,大小2M。
物理磁盘上共享表空间中连续的128个页,即2个区(extend),大小同样为2M。
对缓冲池的脏页进行刷新时,不是直接写磁盘,而是会通过memcpy()函数将脏页先复制到内存中的doublewrite buffer,之后通过doublewrite 再分两次,每次1M顺序地写入共享表空间的物理磁盘上,在这个过程中,因为doublewrite页是连续的,因此这个过程是顺序写的,开销并不是很大。在完成doublewrite页的写入后,再将doublewrite buffer 中的页写入各个 表空间文件中,此时的写入则是离散的。如果操作系统在将页写入磁盘的过程中发生了崩溃,在恢复过程中,innodb可以从共享表空间中的doublewrite中找到该页的一个副本,将其复制到表空间文件,再应用重做日志。

InnoDB与MyISAM 聚集索引与非聚集索引_第1张图片

3.自适应哈希索引(ahi)

Adaptive Hash index属性使得InnoDB更像是内存数据库。该属性通过innodb_adapitve_hash_index开启,也可以通过—skip-innodb_adaptive_hash_index参数
关闭

Innodb存储引擎会监控对表上二级索引的查找,如果发现某二级索引被频繁访问,二级索引成为热数据,建立哈希索引可以带来速度的提升

经常访问的二级索引数据会自动被生成到hash索引里面去(最近连续被访问三次的数据),自适应哈希索引通过缓冲池的B+树构造而来,因此建立的速度很快。
哈希(hash)是一种非常快的等值查找方法,在一般情况下这种查找的时间复杂度为O(1),即一般仅需要一次查找就能定位数据。而B+树的查找次数,取决于B+树的高度,在生产环境中,B+树的高度一般3-4层,故需要3-4次的查询。

innodb会监控对表上个索引页的查询。如果观察到建立哈希索引可以带来速度提升,则自动建立哈希索引,称之为自适应哈希索引(Adaptive Hash Index,AHI)。
AHI有一个要求,就是对这个页的连续访问模式必须是一样的。
例如对于(a,b)访问模式情况:
where a = xxx
where a = xxx and b = xxx

特点
  1、无序,没有树高
  2、降低对二级索引树的频繁访问资源,索引树高<=4,访问索引:访问树、根节点、叶子节点
  3、自适应
3、缺陷
  1、hash自适应索引会占用innodb buffer pool;
  2、自适应hash索引只适合搜索等值的查询,如select * from table where index_col=‘xxx’,而对于其他查找类型,如范围查找,是不能使用的;
  3、极端情况下,自适应hash索引才有比较大的意义,可以降低逻辑读。

4.预读(read ahead)
InnoDB使用两种预读算法来提高I/O性能:线性预读(linear read-ahead)和随机预读(randomread-ahead)
为了区分这两种预读的方式,我们可以把线性预读放到以extent为单位,而随机预读放到以extent中的page为单位。线性预读着眼于将下一个extent提前读取到buffer pool中,而随机预读着眼于将当前extent中的剩余的page提前读取到buffer pool中。

线性预读(linear read-ahead)

方式有一个很重要的变量控制是否将下一个extent预读到buffer pool中,通过使用配置参数innodb_read_ahead_threshold,可以控制Innodb执行预读操作的时间。如果一个extent中的被顺序读取的page超过或者等于该参数变量时,Innodb将会异步的将下一个extent读取到buffer pool中,innodb_read_ahead_threshold可以设置为0-64的任何值,默认值为56,值越高,访问模式检查越严格
例如,如果将值设置为48,则InnoDB只有在顺序访问当前extent中的48个pages时才触发线性预读请求,将下一个extent读到内存中。如果值为8,InnoDB触发异步预读,即使程序段中只有8页被顺序访问。你可以在MySQL配置文件中设置此参数的值,或者使用SET GLOBAL需要该SUPER权限的命令动态更改该参数。
在没有该变量之前,当访问到extent的最后一个page的时候,Innodb会决定是否将下一个extent放入到buffer pool中。

随机预读(randomread-ahead)

随机预读方式则是表示当同一个extent中的一些page在buffer pool中发现时,Innodb会将该extent中的剩余page一并读到buffer pool中,由于随机预读方式给Innodb code带来了一些不必要的复杂性,同时在性能也存在不稳定性,在5.5中已经将这种预读方式废弃。要启用此功能,请将配置变量设置innodb_random_read_ahead为ON。

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