【MySQL进阶】存储引擎

存储引擎

基本介绍

对比其他数据库，MySQL 的架构可以在不同场景应用并发挥良好作用，主要体现在存储引擎，插件式的存储引擎架构将查询处理和其他的系统任务以及数据的存储提取分离，可以针对不同的存储需求可以选择最优的存储引擎
存储引擎的介绍：

• MySQL 数据库使用不同的机制存取表文件 , 机制的差别在于不同的存储方式、索引技巧、锁定水平等不同的功能和能力，在 MySQL 中，将这些不同的技术及配套的功能称为存储引擎
• Oracle、SqlServer 等数据库只有一种存储引擎，MySQL 提供了插件式的存储引擎架构，所以 MySQL 存在多种存储引擎 , 就会让数据库采取了不同的处理数据的方式和扩展功能
• 在关系型数据库中数据的存储是以表的形式存进行，所以存储引擎也称为表类型（存储和操作此表的类型）
• 通过选择不同的引擎，能够获取最佳的方案, 也能够获得额外的速度或者功能，提高程序的整体效果。

MySQL 支持的存储引擎：

• MySQL 支持的引擎包括：InnoDB、MyISAM、MEMORY、Archive、Federate、CSV、BLACKHOLE 等
• MySQL5.5 之前的默认存储引擎是** MyISAM**，5.5 之后就改为了** InnoDB**
  

引擎对比

InnoDB 存储引擎：(MySQL5.5 版本后默认的存储引擎)

• 特点：支持事务和外键操作，支持行级锁，支持并发控制。对比 MyISAM 的存储引擎，InnoDB 写的处理效率差一些，并且会占用更多的磁盘空间以保留数据和索引
• 应用场景：对事务的完整性有比较高的要求，在并发条件下要求数据的一致性，读写频繁的操作
• 存储方式：
  • 使用共享表空间存储， 这种方式创建的表的表结构保存在 .frm文件中， 数据和索引保存在 innodb_data_home_dir 和 innodb_data_file_path 定义的表空间中，可以是多个文件
  • 使用多表空间存储，创建的表的表结构存在 .frm 文件中，每个表的数据和索引单独保存在 .ibd 中

• 逻辑存储结构

• 表空间 : InnoDB存储引擎逻辑结构的最高层，ibd文件其实就是表空间文件，在表空间中可以包含多个Segment段。
• 段 : 表空间是由各个段组成的， 常见的段有数据段、索引段、回滚段等。InnoDB中对于段的管理，都是引擎自身完成，不需要人为对其控制，一个段中包含多个区。
• 区 : 区是表空间的单元结构，每个区的大小为1M。 默认情况下， InnoDB存储引擎页大小为16K， 即一个区中一共有64个连续的页。
• 页 : 页是组成区的最小单元，页也是InnoDB 存储引擎磁盘管理的最小单元，每个页的大小默认16KB。为了保证页的连续性，InnoDB 存储引擎每次从磁盘申请 4-5 个区。
• 行 : InnoDB 存储引擎是面向行的，也就是说数据是按行进行存放的，在每一行中除了定义表时所指定的字段以外，还包含两个隐藏字段(后面会详细介绍)。

MyISAM 存储引擎：

• 特点：不支持事务和外键，读取速度快，节约资源，支持表锁，不支持行锁
• 应用场景：适用于读多写少的场景，对事务的完整性要求不高，比如一些数仓、离线数据、支付宝的年度总结之类的场景，业务进行只读操作，查询起来会更快
• 存储方式：
  • 每个 MyISAM 在磁盘上存储成 3 个文件，其文件名都和表名相同，拓展名不同
  • 表的定义保存在 .sdi 文件，表数据保存在 .MYD (MYData) 文件中，索引保存在 .MYI (MYIndex) 文件中

MEMORY 存储引擎：

• 特点：每个 MEMORY 表实际对应一个磁盘文件 ，该文件中只存储表的结构，表数据保存在内存中，且默认使用 HASH 索引，所以数据默认就是无序的，但是在需要快速定位记录可以提供更快的访问，服务一旦关闭，表中的数据就会丢失，存储不安全
• 应用场景：缓存型存储引擎，通常用于更新不太频繁的小表，用以快速得到访问结果
• 存储方式：表结构保存在 .sdi文件中 ，数据都存在内存中

MERGE 存储引擎：

• 特点：
  • 是一组 MyISAM 表的组合，这些 MyISAM 表必须结构完全相同，通过将不同的表分布在多个磁盘上
  • MERGE 表本身并没有存储数据，对 MERGE 类型的表可以进行查询、更新、删除操作，这些操作实际上是对内部的 MyISAM 表进行的
• 应用场景：将一系列等同的 MyISAM 表以逻辑方式组合在一起，并作为一个对象引用他们，适合做数据仓库
• 操作方式：
  • 插入操作是通过 INSERT_METHOD 子句定义插入的表，使用 FIRST 或 LAST 值使得插入操作被相应地作用在第一或者最后一个表上；不定义这个子句或者定义为 NO，表示不能对 MERGE 表执行插入操作
  • 对 MERGE 表进行 DROP 操作，但是这个操作只是删除 MERGE 表的定义，对内部的表是没有任何影响的

CREATE TABLE order_1(
)ENGINE = MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

CREATE TABLE order_2(
)ENGINE = MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

CREATE TABLE order_all(
  -- 结构与MyISAM表相同
)ENGINE = MERGE UNION = (order_1,order_2) INSERT_METHOD=LAST DEFAULT CHARSET=utf8;

特性	MyISAM	InnoDB	MEMORY
存储限制	有（平台对文件系统大小的限制）	64TB	有（平台的内存限制）
事务安全	不支持	支持	不支持
锁机制	表锁	表锁/行锁	表锁
B+Tree 索引	支持	支持	支持
哈希索引	不支持	不支持	支持
全文索引	支持	支持	不支持
集群索引	不支持	支持	不支持
数据索引	不支持	支持	支持
数据缓存	不支持	支持	N/A
索引缓存	支持	支持	N/A
数据可压缩	支持	不支持	不支持
空间使用	低	高	N/A
内存使用	低	高	中等
批量插入速度	高	低	高
外键	不支持	支持	不支持

只读场景 MyISAM 比 InnoDB 更快：

• 底层存储结构有差别，MyISAM 是非聚簇索引，叶子节点保存的是数据的具体地址，不用回表查询
• InnoDB 每次查询需要维护 MVCC 版本状态，保证并发状态下的读写冲突问题

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引擎选择

在选择存储引擎时，应该根据应用系统的特点选择合适的存储引擎。对于复杂的应用系统，还可以根据实际情况选择多种存储引擎进行组合。

• InnoDB: 是Mysql的默认存储引擎，支持事务、外键。如果应用对事务的完整性有比较高的要求，在并发条件下要求数据的一致性，数据操作除了插入和查询之外，还包含很多的更新、删除操作，那么InnoDB存储引擎是比较合适的选择。
• MyISAM ： 如果应用是以读操作和插入操作为主，只有很少的更新和删除操作，并且对事务的完整性、并发性要求不是很高，那么选择这个存储引擎是非常合适的。
• MEMORY：将所有数据保存在内存中，访问速度快，通常用于临时表及缓存。MEMORY的缺陷就是对表的大小有限制，太大的表无法缓存在内存中，而且无法保障数据的安全性。
  

引擎操作

• 查询数据库支持的存储引擎

SHOW ENGINES;
SHOW VARIABLES LIKE '%storage_engine%'; -- 查看Mysql数据库默认的存储引擎

• 查询某个数据库中所有数据表的存储引擎SHOW TABLE STATUS FROM 数据库名称;
• 查询某个数据库中某个数据表的存储引擎SHOW TABLE STATUS FROM 数据库名称 WHERE NAME = ‘数据表名称’;
• 创建数据表，指定存储引擎

CREATE TABLE 表名(
  列名,数据类型,
  ...
)ENGINE = 引擎名称;

• 修改数据表的存储引擎ALTER TABLE 表名 ENGINE = 引擎名称;