MySQL存储引擎详解

书接上文：MySQL的逻辑架构，以及从架构的视角解读一条SQL查询数据在MySQL内部是如何执行的？，本文全面系统的介绍一下MySQL当中的比较重要的存储引擎，以及常见存储引擎的对比。

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本文内容 思维导图

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存储引擎简介

存储引擎负责mysql中数据的存储和提取。它的架构模式是插件式的，支持InnoDB、MyISAM等多种存储引擎。从5.5版本后，默认采用InnoDB引擎。

存储引擎负责提供API接口给Server层的执行器调用（如果对SQL的执行过程不清楚的，可以参考上篇文章：《
从MySQL架构看一条SQL语句是如何执行的？》），这些API接口屏蔽了不同存储引擎之间的差异，使得这些差异对Server层的查询过程是透明的。

不同的存储引擎，存储数据的格式一般是不同的。甚至有的存储引擎(Memory)都不用磁盘来存储数据，也就是说关闭服务器后表中的数据就消失了。

如何查看mysql支持哪些存储引擎？

通过show engines命令，可以查看mysql支持哪些存储引擎

mysql>show engines;

列内容示意：
1. Engine：存储引擎名字
2. Support：mysql是否支持，InnoDB是DEFAULT，表示它是默认的存储引擎；
3. Comment：存储引擎的简单介绍
4. Transactions：是否支持事务，只有InnoDB引擎支持事务；
5. XA：是否支持分布式事务，只有InnoDB引擎支持；
6. Savepoins：保存点，用于部分事务的回滚，只有InnoDB引擎支持；

创建表时，如何指定存储引擎？

创建表时，如果没有指定存储引擎，使用默认的存储引擎InnoDB；也可以自己指定存储引擎。

create table 表名(
	建表语句;
) engine = 储存引擎名称;

如何查询表的存储引擎？

通过 show table status like 'table'查看表使用的存储引擎。

mysql>show table status like 'table'

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| Name（表名）  | Engine（使用的存储引擎） |
| ------------ | --------------------  |
| table_user   | InnoDB                |
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下面让我们进入正题，学习比较重要的几个存储引擎。通过星号⭐区分重要程度哦~

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⭐⭐⭐InnoDB引擎：事务型存储引擎

InnoDB是mysql默认的事务型引擎，它支持事务。是一种兼顾高可靠性和高性能的通用存储引擎。在mysql5.5版本以后，默认采用InnoDB引擎；

InnoDB通过使用多版本并发控制，也就是大名鼎鼎的MVCC来支持高并发。并且实现了SQL标准的4种隔离级别，其默认级别是REPEATABLE READ（可重复读）。并且通过间隙锁(next-key locking)策略防止了幻读现象的产生。

事务的四种隔离级别：

1. READ UNCOMMITTED：未提交读
2. READ COMMITTED：提交读
3. REPEATABLE READ：可重复读[默认]
4. SERIALIZABLE：可串行化

除此之外，InnoDB引擎还提供了插入缓冲区（insert buffer）、二次写（double write）、自适应哈希索引（adaptive hash index）、预读（read ahead）等高性能和高可用的功能。

InnoDB是基于聚簇索引建立的，聚簇索引对主键的查询有很高的性能。但是它的二级索引（secondary index，非主键索引）中必须包含主键列，所以如果主键列很大的话，其他的所有索引都会很大。

InnoDB引擎关键特性：

1. 支持外键。
2. 支持事务，遵循事务的ACID特性。
3. 行锁：MyISAM是对行加锁，锁粒度相较MyISAM引擎的表锁较细。操作时只锁定某一行，不影响其他行数据，适合高并发的操作。并且通过MVCC可以有效减少加锁操作，支撑高并发。
4. 既缓存索引、又缓存真实数据。（MyISAM只缓存索引，不缓存真实数据）
5. 高性能特性：
   • 插入缓冲区（insert buffer）：提高插入效率
   • 两次写（double write）：保证InnoDB引擎数据页的可靠性。
   • 自适应哈希索引（adaptive hash index）：提高查询效率
6. 支持索引：
   • B树索引、聚簇索引
   • 全文检索索引（MySQL 5.6 及更高版本提供对 FULLTEXT 索引的支持。）
   • 地理空间索引（MySQL 5.7 及更高版本提供对地理空间索引的支持。）等
7. NB的 日志支持：
   • undo log （回滚日志）：主要用于事务回滚和MVCC
   • edo log（重做日志）：主要用于掉电等故障恢复

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⭐⭐MyISAM引擎：主要的非事务型存储引擎

在MySQL5.1及以前的版本，MyISAM是默认的存储引擎。MyISAM提供了大量的特性，包括：全文索引、压缩、空间函数（GIS）等，但MyISAM不支持事务、行级锁，并且有一个毫无疑问的缺陷就是奔溃后无法安全恢复。

MyISAM引擎关键特性：

1. 不支持外键。
2. 不支持事务。
3. 表锁：MyISAM是对整张表加锁，锁的粒度比较粗，及时操作一条记录也会锁住整张表，因此并发写入的性能较低。
4. 统计特性：针对数据的统计有额外的常数来存储。所以count（*）的查询效率很高，时间复杂度是O(1)。
5. 索引特性：对于MyISAM表，即使是BOLB和TEXT等长字段，也可以基于前500个字符创建索引。MyISAM也支持全文索引，是一种基于分词创建的索引，可以支持复杂的查询。
6. 延迟更新索引键（Delayed Key Write）：创建MyISAM表时，如果指定了DELAY_KEY_WRITE选项，每次执行完只会写到内存中的键缓存区，不会立即将修改的索引数据写入磁盘。只有在清理键缓冲区或者关闭表的时候，才会将对应的索引块写入到磁盘。这种方式可以提高写入性能，但是在数据库或者主机崩溃时，会造成索引损坏，需要执行修复操作。
7. 压缩特性：可以使用myisampack对表进行压缩/打包。压缩表可以极大的减少磁盘空间占用、磁盘IO，从而提升查询性能。

（可能的）应用场景：：

1. 只读、或者读多写少的业务；
2. 日志型应用：因为延迟更新索引键的特性，MyISAM表插入速度很快。并且可以减少磁盘空间占用、磁盘IO，从而提升查询性能。

注意这里只是原则上可以应用的场景，笔者工作上还没有遇到过MyISAM表，即便是日志存储，通常都是通过Elasticsearch来实现的。

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⭐Memory引擎：内存引擎

Memory存储引擎表结构保存在磁盘上，但是数据保存在内存中，不需要进行磁盘IO，所以它的速度是很快的。但是因为数据保存在内存中，当MYSQL服务器重启后，表数据会丢失。

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✅InnoDB引擎 MyISAM引擎

对比项	MyISAM引擎	InnoDB引擎
默认存储引擎	NO	YES
外键	不支持	支持
事务	不支持	支持
锁粒度	表锁	行锁，并且通过MVCC可以有效减少加锁操作，提高性能
支持数据异常崩溃后的安全恢复	NO	YES（redo log日志）
缓存	只缓存索引，不缓存真实数据	缓存索引，也缓存真实数据
关注点	减少磁盘空间占用、减少IO	事务、并发写入等

参考资料：

1. 《高性能MySQL》
2. 《MySQL技术内幕-InnoDB存储引擎》
3. 《从根上理解MySQL》

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