第五章:MYSQL存储引擎

1.介绍

存储引擎MySQL中的“文件系统”

2.种类:

2.1查看MYSQL的自带存储引擎

mysql> show engines;
InnoDB           ******  
MyISAM   
MRG_MYISAM        
CSV                              
BLACKHOLE         
PERFORMANCE_SCHEMA   
ARCHIVE            
MEMORY            
FEDERATED  

面试题:请你列举MYSQL中支持的存储引擎的种类:

INNODB MYISAM CSV MEMORY

2.2分支产品的引擎种类介绍

Percona、Mariadb 
TokuDB、MyRocks、Rocksdb
特点:
1. 压缩比15倍以上
2. 插入数据性能
适应场景:例如Zabbix监控类的平台、归档库、历史数据存储业务

3.InnoDB存储引擎特性

MVCC       ： 多版本并发控制 
聚簇索引   ： 用来组织存储数据和优化查询，IOT。
支持事务   ： 数据安全保证
支持行级锁 ： 控制并发
外键   
多缓冲区支持
自适应Hash索引： AHI
复制中支持高级特性。
备份恢复： 支持热备。
自动故障恢复：CR  Crash Recovery
双写机制：DWB  Double Write Buffer

面试题: InnoDB 核心特性有哪些？ InnoDB和MyISAM区别有哪些？

InnoDB 支持： 事务、MVCC、聚簇索引、外键、缓冲区、AHI、CR、DWB，MyISAM不支持。
    InnoDB 支持： 行级锁，MyISAM支持表级锁。    
    InnoDB 支持热备（业务正常运行，影响低），MyISAM支持温备份（锁表备份）。
    InnoDB 支持CR(自动故障恢复)，宕机自动故障恢复，数据安全和一致性可以得到保证。MyISAM不支持，宕机可能丢失当前修改。

4. 存储引擎的基本操作

4. 存储引擎的基本操作

   4.1.1 查询支持的存储引擎
   mysql> show engines;
   +--------------------------+
   | @@default_storage_engine |
   +--------------------------+
   | InnoDB                   |
   +--------------------------+
   1 row in set (0.00 sec)
   

   4.1.3 查看、设定 表的存储引擎

   查看某张表的存储引擎
    mysql> show create table +表名
   （2） 查询系统中所有业务表的存储引擎信息
   mysql> select 
    table_schema,
    table_name ,
    engine 
    from information_schema.tables  
    where table_schema not in ('sys','mysql','information_schema','performance_schema');
    ------------------------------------------------------
    +--------------+-----------------+--------+
   | TABLE_SCHEMA | TABLE_NAME      | ENGINE |
   +--------------+-----------------+--------+
   | school       | course          | InnoDB |
   | school       | sc              | InnoDB |
   | school       | student         | InnoDB |
   | school       | teacher         | InnoDB |
   | test         | stu             | InnoDB |
   | test         | student         | InnoDB |
   | wordpress    | stu             | InnoDB |
   | world        | city            | InnoDB |
   | world        | country         | InnoDB |
   | world        | countrylanguage | InnoDB |
   +--------------+-----------------+--------+
   10 rows in set (0.01 sec)
   （3）创建表设定存储引擎
   mysql> create table xxx (id int) engine=innodb charset=utf8mb4;
   （4）修改已有表的存储引擎
     mysql> alter table xxx engine=myisam;
     mysql> alter table world.xxx engine=innodb;
   

   案例项目:

   将所有的非InnoDB引擎的表查询出来，批量修改为InnoDB

    mysql> select table_schema,table_name ,engine 
     from information_schema.tables  
     where 
     table_schema not in ('sys','mysql','information_schema','performance_schema') 
     and engine !='innodb';
     
     mysql> select concat("alter table ",table_schema,".",table_name," engine=innodb;")   from information_schema.tables     where    table_schema not in ('sys','mysql','information_schema','performance_schema')    and engine !='innodb' into outfile '/tmp/a.sql';
     mysql> source /tmp/a.s
   

   5. InnoDB 存储引擎的体系结构 ******

   5.1 磁盘结构 （on-disk）

   5.1.1 表空间结构

   介绍： 表空间的概念源于Oracle数据库。最初的目的是为了能够很好的做存储的扩容。

   5.1.1 表空间结构
   介绍： 表空间的概念源于Oracle数据库。最初的目的是为了能够很好的做存储的扩容。

   共享（系统）表空间

   存储方式

   ibdata1~ibdataN, 5.5版本默认的表空间类型 。

   ibdata1共享表空间在各个版本的变化

   5.5版本：

    系统相关：（全局）数据字典信息（表基本结构信息、状态、系统参数、属性..）、UNDO回滚日志(记录撤销操作)、Double Write Buffer信息、临时表信息、change buffer
    用户数据： 表数据行、表的索引数据   
   

   5.6版本：共享表空间只存储于系统数据，把用户数据独立了，独立表空间管理。

 系统相关：（全局）数据字典信息、UNDO回滚信息、Double Write信息、临时表信息、change buffer

5.7版本：在5.6基础上，把临时表独立出来，UNDO也可以设定为独立

 系统相关：（全局）数据字典信息、UNDO回滚信息、Double Write信息、change buffer

8.0.11~8.0.19版本：

在5.7的基础上将UNDO回滚信息默认独立，数据字典不再集中存储了。
系统相关：Double Write信息、change buffer

8.0.20版本:在之前版本基础上，独立 Double Write信息
系统相关：change buffer
https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/innodb-architecture.html

## 共享表空间管理

### 扩容共享表空间
mysql> select @@innodb_data_file_path;  ##查看共享空间的大小
mysql>  select @@innodb_data_file_path;
+-------------------------+
| @@innodb_data_file_path |
+-------------------------+
| ibdata1:12M:autoextend  |
+-------------------------+
1 row in set (0.01 sec)
###查看可扩容共享表空间的大小  默认可扩容64k
mysql>  select @@innodb_autoextend_increment;
+-------------------------------+
| @@innodb_autoextend_increment |
+-------------------------------+
|                            64 |
+-------------------------------+

初始化数据库之后进行数据库的扩容:

第一步:
vim /etc/my.cnf

image-20201111203516330.png

查看ibdata的初始化大小

du -h  /data/3306/data/ibdata1

错误案例的分析 将ibdata的空间大小改成与当前的ibdata大小不一致

第一步:重启数据库进行查看错误

image-20201111204353823.png

错误分析: 查看数据库的日志

image-20201111205440067.png

4. 正确的设置大小

   先查看实际大小：
   [root@db01 data]# ls -lh ibdata1 
   -rw-r----- 1 mysql mysql 76M May  6 17:11 ibdata1
   配置文件设定为和实际大小一致： 
   innodb_data_file_path=ibdata1:76M;ibdata2:100M;ibdata3:100M:autoextend
   
   

   在初始化数据库的时候进行ibdata的设置:

   ### 模拟在初始化时设置共享表空间（生产建议）
   5.7 中建议：设置共享表空间2-3个，大小建议1G或者4G，最后一个定制为自动扩展。
   8.0 中建议：设置1-2个就ok，大小建议1-4G
   
   

   模拟初始化数据库是设置表空间

   第一步:停止数据库

   /etc/init.d/mysqld stop\

   第二步:清理配置文件

   [root@db01 data]# rm -rf /data/3306/data/*

   root@db01 data]# vim /etc/my.cnf
   # 修改 
   innodb_data_file_path=ibdata1:100M;ibdata2:100M;ibdata3:100M:autoextend
   

   第三步:重新初始化

   [root@db01 data]# mysqld --initialize-insecure   --user=mysql --basedir=/usr/local/mysql --datadir=/data/3306/data
   

   第四步:重启数据库生效

   [root@db01 data]# /etc/init.d/mysqld start
   

   独立表空间

   介绍

   5.6版本开始，针对用户数据，单独的存储管理。存储表的数据行和索引。
   8.0 之前： city ---> city.ibd city.frm ibdata1
   8.0 之后 city city.ibd

   通过参数进行查看独立表空间

   mysql> select @@innodb_file_per_table;
   +-------------------------+
   | @@innodb_file_per_table |
   +-------------------------+
   |                       1 |
   +-------------------------+
   测试： 共享表空间存储用户数据
   mysql> set global innodb_file_per_table=0;###在数据库的默认状态下用户的数据会存入在独立表空间
   

利用独立表空间进行快速数据迁移

第一步:进行锁表要迁移的表

 flush tables  test.t100w with read lock ;

第二步:在目标端创建跟第一个表一模一样的表

 show create table t100w;  ###查看原来表的属性

第三步在目标的数据库进行创建数据库:

create database test;
复制原来表的属性进行创建表

第四步:删除目标表的空间文件

mysql> alter table test.t100w discard tablespace;

第五步:拷贝源端ibd文件到目标端目录，并设置权限

[root@db01 test]# cp /data/3306/data/test/t100w.ibd /data/3307/data/test/
[root@db01 test]# chown -R mysql.mysql /data/*

第六步:导入空间表(在目标端进行导入空间表)

mysql> alter table test.t100w import tablespace;

第七步:解锁源端数据表

mysql> unlock tables;