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MySQL存储引擎如何理解

发布时间:2022-06-15 10:04:41 所属栏目:编程 来源:互联网
导读:这篇文章主要讲解了MySQL存储引擎怎么理解,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习MySQL存储引擎怎么理解吧! 今天发现了一个神奇的参数:-site:xxxx.net 一、存储引擎的选择(表类型) 1、存储引擎
  这篇文章主要讲解了“MySQL存储引擎怎么理解”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“MySQL存储引擎怎么理解”吧!
 
  今天发现了一个神奇的参数:-site:xxxx.net
 
  一、存储引擎的选择(表类型)
 
  1、存储引擎的介绍
 
  与到多数关系型数据库的区别在于MySQL有一个存储引擎的概念,针对不同的存储需求可以选择最合适的存储引擎。MySQL中的插件式的存储引擎是其一大特色,用户可以根据应用的需求选择如何存储、是否索引,是否使用事务。嘿嘿,你也可以根据业务环境去适配最适合自己业务的存储引擎。
 
  Oracle从中嗅到了商机,收购了MySQL,从此有了企业版(商业支持)。社区版依旧可以免费下载。另一大魅力也是因为开源,社区高度活跃,人人都可贡献。接下来介绍几种使用比较多的存储引擎,存储引擎并无优劣之分,有的只是谁更适合对应的生产业务环境。
 
  MySQL5.0中支持的存储引擎有FEDERATED、MRG_MYISAM、MyISAM、BLACKHOLE、CSV、MEMORY、ARCHIVE、NDB Cluster、BDB、EXAMPLE、InnoDB(MySQL5.5以及MariaDB10.2之后的默认存储引擎)、PERFORMANCE_SCHEMA(非常规存储数据引擎)。下面给出MySQL与MariaDB支持的存储器引擎的对比,可以看出MariaDB新增了Aria引擎:
 
  作用描述:
 
  Engine:引擎名称(描述);
 
  Support:当前版本数据库是否支持该存储引擎,YES:支持、NO:不支持;Supports transactions, row-level locking, and foreign keys,个人字面上翻译这段话:支持事务、行级别锁和外键;
 
  Comment:对该存储引擎的详情描述,比如描述该引擎否支持事务和外键;
 
  Transactions:对该存储引擎是否支持事务的描述,YES:支持、NO:不支持;
 
  XA:是否满足XA规范。XA规范是开放群组关于分布式事务处理(DTP)的规范。YES:支持、NO:不支持;
 
  Savepoints:字面意思是保存点,对事物控制是否支持,YES:支持、NO:不支持。
 
  小声哔哔,如果你能阅读明白官方的一些英文文档,这将有助于你对MySQL存储引擎的进一步理解,养成阅读源码或者文档的能力。
 
  顺带的提一下MySQL的妹妹MariaDB。在MySQL的复刻版本MariaDB中10.2之前使用的自带的新引擎Aria,在MariaDB10.2之后使用的默认存储引擎也是InnoDB,足以看出InnoDB存储引擎的优秀之处。MariaDB的API和协议兼容MySQL,另外又添加了一些功能,以支持本地的非阻塞操作和进度报告。这意味着,所有使用MySQL的连接器、程序库和应用程序也将可以在MariaDB下工作。在此基础上,由于担心甲骨文MySQL的一个更加封闭的软件项目,Fedora等Linux发行版已经在最新版本中以MariaDB取代MySQL,维基媒体基金会的服务器同样也使用MariaDB取代了MySQL。
 
  主要需要了解的几种存储引擎:
 
  MyISAM
 
  InnoDB
 
  MEMORY
 
  MERGE
 
  下面将着重介绍我最近看书认识的几种常用的存储引擎,对比各个存储引擎之间的区别,帮助我们理解不同存储引擎的使用方式。更多详情可以参考MySQL的官方文档。
 
  2、部分存储引擎的特性
 
  存储引擎/支持特性 存储限制 事务安全 锁机制 B树索引 哈希索引 全文索引 集群索引 数据缓存 索引缓存 数据可压缩 空间使用 内存使用 批量插入速度 外键支持

  InnoDB存储引擎在MySQL5.6版本开始支持全文索引。在MySQL5.7推出了虚拟列,MySQL8.0新特性加入了函数索引支持。
 
  2.1、MyISAM存储引擎
 
  MyISAM是MySQL5.5之前默认的存储引擎。MyISAM不支持事务、不支持外键。优势在于访问速度快,对事务完整性没有特殊要求或者以select和insert为主的应用基本上可以使用MyISAM作为存储引擎创建表。我们先弄个例子出来演示,事先准备了一张数据千万级别的表,看看这个存储引擎的特性:
 
  我已经创建好了数据库为test,在test中分别创建了两张表test和tolove。test表在创建的时候指定默认存储引擎为MyISAM,tolove表指定存储引擎为InnoDB。
 
  使用MyISAM存储引擎创建的表tolove,查询存储有1kw数据的表tolove。
 
  tips:你可以使用use test,切换到test数据库,就不用像我这样查询tolove表去指定test数据库了哟!
 
  MySQL [(none)]> select count(*) from test.tolove;
 
  +----------+
 
  | count(*) |
 
  +----------+
 
  | 10000000 |
 
  +----------+
 
  1 row in set (0.000 sec)
 
  再看演示使用InnoDB存储引擎创建的表test,同样为了演示,事先随机生成了1kw条数据。
 
  MySQL [(none)]> select count(*) from test.test;
 
  +----------+
 
  | count(*) |
 
  +----------+
 
  | 10000000 |
 
  +----------+
 
  1 row in set (3.080 sec)
 
  进行对比同样存储1kw条数据的表,使用MyISAM作为存储引擎查询速度堪称光速1 row in set (0.000 sec),使用InnoDB存储引擎查询速度稍逊一筹1 row in set (3.080 sec)。
 
  MyISAM在磁盘中存储的文件:
 
  每个MyISAM在磁盘上存储成3个文件,其文件名和表名都相同,扩展名分别是:
 
  .frm:存储表定义;
 
  .MYD:MYData,存储数据;
 
  .MYI:MYindex,存储索引。
 
  MySQL存储引擎怎么理解
 
  数据文件和索引文件可以存放在不同的目录,平均分布IO,获得更快的速度,提升性能。需要指定索引文件和数据文件存储的路径,创建表时通过DATA DIRECTORY和INDEX DIRECTORY参数指定,表明不同MyISAM表的索引文件和数据文件可以存放在不同的路径下。当然,需要给予该路径的访问权限。
 
  MyISAM损坏处理方式 :
 
  MyISAM类型的表可能会损坏,原因多种多样。损坏后的表有可能不能被访问,会提示需要修复或者访问后提示返回错误结果。MyISAM类型的表,可以通过提供的修复工具执行CHECK TABLE语句检查MyISAM表的健康程度,使用REPAIR TABLE语句修复一个损坏的表。表损坏可能会导致数据库异常重新启动,需要尽快修复并确定原因好做应对策略。
 
  MySQL存储引擎怎么理解
 
  使用MyISAM存储引擎的表支持3种不同的存储格式,如下:
 
  静态表,固定长度;
 
  动态表
 
  压缩表
 
  静态表是MyISAM存储引擎的默认存储格式,字段长度是定长,记录都是固定长度。优势在于存储迅速、容易缓存、出现故障易恢复;缺点是相对耗存储空间。需要注意的是:如需保存内容后面的空格,默认返回结果会去掉后面的空格。
 
  动态表包含变长字段,记录不是固定长度,存储优势:占用空间相对较小、但频繁删除和更新记录会产生碎片。这时,需要定期执行optimize table语句或者myisamchk -r命令来改善性能,出现故障恢复相对较难。
 
  压缩表由mysiampack工具创建,占用磁盘空间很小。因为每个记录是被单独压缩,所以访问开始非常小。
 
  梳理一下MyISAM存储引擎的要点,如下图1-2-2-1所示:
 
  MySQL存储引擎怎么理解
 
  顺带安利一波,前段时间发现WPS也能够制作精美的思维导图,并且支持一键导入到doc文件中。普通用户最多可存储150个文件。之前也用过XMind、processon、gitmind等等,现在使用WPS更方便了。
 
  2.2、InnoDB存储引擎
 
  优点与缺点:InnoDB存储引擎提供了具有提交(commit)、回滚(rollback)和崩溃恢复能力的事务安全。但对比MyISAM存储引擎,InnoDB写的处理效率相对差一些,并且会占用更多的磁盘空间保留数据和索引。下图是我存储了1kw条数据的表,并且使用的是InnoDB存储引擎。student01表同样使用了InnoDB存储引擎,存储数据为100w条。从下图可以看出存储数据索引在.ibd文件中、表结构则存在.frm文件中。
 
  MySQL存储引擎怎么理解
 
  2.2.1、自动增长列
 
  InnoDB表的自动增长列可以手工插入,但插入的值为空或者0,则实际插入的将是自动自动增长后的值。
 
  本来想继续使用bols那张表作为演示的,思来想去还是正经一点。为了演示,我又新增了一张表为autoincre_test,表示id设置为主键且自增长,存储引擎选择InnoDB。然后插入了3条数据进行演示。查询当前线程最后插入数据的记录使用值:
 
  MySQL [test]> create table autoincre_test(id int not null auto_increment,name varchar(16),primary key(id))engine=innodb;
 
  Query OK, 0 rows affected (0.018 sec)
 
  MySQL [test]> insert into autoincre_test values(1,'1'),(0,'2'),(null,'3');
 
  Query OK, 3 rows affected (0.007 sec)
 
  Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0
 
  MySQL [test]> select * from autoincre_test;
 
  +----+------+
 
  | id | name |
 
  +----+------+
 
  |  1 | 1    |
 
  |  2 | 2    |
 
  |  3 | 3    |
 
  +----+------+
 
  3 rows in set (0.000 sec)
 
  select last_insert_id();
 
  MySQL [test]> select last_insert_id();
 
  +------------------+
 
  | last_insert_id() |
 
  +------------------+
 
  |                2 |
 
  +------------------+
 
  1 row in set (0.000 sec)
 
  tips:可以通过alter table table_name=n;语句强制设置自动增长列的初始值,默认从1开始,但该强制的默认值是保留在内存中的,如果使用该值之前数据库重新启动,强制默认值则会丢失,就需要重新设置,毕竟使用内存没有加载到磁盘中。
 
  通过上面的演示,你会发现插入记录是0或者空时,实际插入的将是自动增长后的值。通过last_insert_id()函数可以查询当前线程最后插入数据的记录使用值。如果一次插入多条记录,则返回的是第一条记录使用的自动增长值,这里就不演示插入多条数据了。记住一点,可以使用last_insert_id()去查询id记录值。
 
  对于InnoDB表,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。但对于MyISAM表,自动增长列可以是组合索引的其它列。这样插入记录后,自动增长列是按照组合索引的前面几列排序后递增的。你可以创建一张表指定MyISAM存储引擎,然后将两列字段组合索引进行测试验证。
 
  2.2.2、外键约束
 
  在MySQL中,目前支持外键约束的存储引擎只有InnoDB。创建外键的时候,要求父表必须有对应的索引。子表创建外键的时候,也会自动创建对应的索引。下面将通过实例进行讲解。可以从MySQL官网下载示例数据库world和sakila进行参考。
 
  city表,FOREIGN KEY (CountryCode) REFERENCES country (Code)
 
  country表
 
  countrylanguage表,FOREIGN KEY (CountryCode) REFERENCES country (Code)
 
  通过MySQL workbench或者Navicat逆向生成物理模型进行参考,更加直观。插一句,在MySQL的官网同样有一个sakila数据库是关于演员电影的,也提供了sakila的ERR物理模型图,这句话做了超链接,可以直接访问。给出我之前逆向生成的world数据库的物理模型:
 
  MySQL存储引擎怎么理解
 
  在创建索引时,可以指定在删除、更新父表时,对子表进行的相应操作包含:
 
  restrict
 
  cascade
 
  set null和no action
 
  其中restrict和no action相同,restrict限制在子表有关联记录的情况下父表无法更新;cascade表示在父表更新或删除的时候,级联更新或者删除子表对应记录;set null表示在父表更新或删除的时候,子表的对应字段被set null。选择cascade以及set null时需要谨慎操作,有可能导致数据丢失。
 
  在导入多个表的数据时,如果忽略表之前的导入顺序,可以暂时关闭外键检查;同样执行load data和alter table时也可以暂时关闭外键检查加快处理的速度,提升效率。关闭外键检查的命令为:
 
  set foreign_key_checks=0;
 
  执行完导入数据或者修改表的操作后,通过开启外键检查命令改回来:
 
  set foreign_key_checks=1;
 
  对于InnoDB类型的表,外键信息可以通过show create table或者show table status查看。比如查找world数据库中的city表:
 
  MySQL [sakila]> show table status like 'city'G
 
  关于外键约束就提这么多,没有演示创建以及删除,因为贴太多的SQL语句太占篇幅了。可以到MySQL官网下载world和sakila数据库进行测试。
 
  2.2.3、存储方式
 
  InnoDB存储表和索引有两种方式:
 
  共享表空间存储
 
  多表空间存储
 
  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。在开头介绍InnoDB存储引擎时也提到过文件存储位置。
 
  使用多表空间存储,这种方式创建的表的表结构仍然保存在.frm文件中,但每个表的数据和索引单独保存在.ibd文件中。如果是个分区表,则每个分区对应单独的.ibd文件,文件名为表名+分区名。可以在创建分区的时候指定每个分区的数据文件位置,以此来平均分布磁盘的IO,达到缓解磁盘压力的目的。如下是在Windows下使用InnoDB存储了海量数据的文件:
 
  MySQL存储引擎怎么理解
 
  使用多表空间存储需要设置参数innodb_file_per_table,重启数据库服务器才能生效哟。多表空间的参数生效后,只对新建的表生效。多表空间的数据文件无大小限制,无需设置初始大小,也不需设置文件的最大限制与扩展大小等参数。使用多表空间存储优势在于方便单表备份和恢复操作。虽然不能直接复制.frm和.ibd文件达到目的,但可以使用如下命令操作:
 
  alter table table_name discard tablespace;alter table table_name import tablespace;
 
  将备份恢复到数据库中,单表备份,只能恢复到原来所在的数据库中,无法恢复到其它数据库中。如过需要将单表恢复至其它目标数据库中,则需要通过mysqldump和mysqlimport来实现。
 
  注意:即便多表存储更有优势,但是共享表存储空间依旧是必须的,InnoDB将内部数据字典和在线重做日志存在这个文件中。
 
  梳理一下InnoDB存储引擎的要点,
 
  MySQL存储引擎怎么理解
 
  关于InnoDB存储引擎就介绍到此处了,更多详情可以参考MySQL的官方文档。是不是发现了我只在MyISAM和InnoDB存储引擎做了总结的思维导图。没错,只做了这两个,因为这俩最常用。至于为啥是粉色背景,因为老夫有一颗少女心!
 
  2.3、MEMORY存储引擎
 
  MEMORY存储引擎使用存在与内存中的内容来创建表。每个MEMORY表只对应一个磁盘文件,格式是.frm。MEMORY类型的表访问速度极快,存在内存中当然快。这就是Redis为什么这么快?不仅小?还能持久?咱回到正题,MEMORY存在内存中并默认使用hash索引,一旦服务关闭,表中数据会丢失。创建一张名为GIRLS的表指定存储引擎为MEMORY,注意了在UNIX和Linux操作系统下,是对字段和表名大小是写敏感的,关键字不影响。
 
  CREATE TABLE GIRLS (
 
    ID int NOT NULL,GIRE_NAME varchar(64) NOT NULL,GIRL_AGE varchar(10) NOT NULL,
 
    CUP_SIZE varchar(2) NOT NULL,PRIMARY KEY (ID)) ENGINE=MEMORY DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin;
 
  还记得在介绍存储引擎做的那会张表格吗,有介绍到MEMORY支持B TREE索引。虽然MEMORY默认使用的索引是hash索引,但是你可以手动指定索引类型。例如默认手动指定使用关键字USING HASH:
 
  -- 创建索引指定索引类型为hash。create index mem_hash USING HASH on GIRLS(ID);-- 查询索引类型,简化了一下,只展示了部分参数。mysql> SHOW TABLE STATUS LIKE 'GIRLS'G*************************** 1. row ***************************
 
             Name: GIRLS         Engine: MEMORY
 
          Version: 10
 
       Row_format: Fixed1 row in set (0.00 sec)
 
  虽然MEMORY容易丢失数据,但是在启动MySQL服务的时候,我们可以使用**–init-file选项,将insert into … select或者load data infile**这样的语句存放在这个指定的文件中,就可以在服务启动时从持久稳固的数据源装载表。
 
  服务器需要提供足够的内存来维持所有在同一时间使用的MEMORY表,当不在需要MEMORY表内容之时,释放被MEMORY表使用的内存。仔细思考一下,如果内存用了不释放那将有多可怕。此时可以执行delete form 或truncate table亦或完整地删除整个表,使用drop table。这里提一点,在Oracle中也同样支持truncate,使用truncate的好处在于不用再去考虑回滚(rollback),效率更高。使用truncate需要在命令模式下使用,其它客户端工具可能不支持。
 
  每个MEMORY表中存放的数据量大小,受max_heap_table_size系统变量约束,初始值为16MB,可以根据需求调整。通过max_rows可以指定表的最大行数。
 
  MEMORY存储引擎最大特色是快,主要用于内容变化不频繁的代码表,或者是为了做统计提供的中间表,效率更高。使用MEMORY时需谨慎,万一忘了这厮重启数据就没了就尴尬了。所以在使用时,考虑好重启服务器后如何取得数据。
 
  关于MEMORY存储引擎就介绍到这里,大部分都是些理论知识,更多的需要自己去实践测试。
 
  2.4、MERGE存储引擎
 
  MERGE存储引擎是一组MyISAM表的组合,这些MyISAM表必须结果完全相同,MERGE表本身没有数据,对MERGE类型的表可以进行查询、更新、删除操作,实际上是对内部的MyISAM表进行操作的。对于MERGE类型表的插入操作,通过insert_method子句定义插入的,可以有3个不同的值,使用first或last插入操作对应开始与最后一个表上。如果不定义这个子句,或者定义为NO,表示不能对MERGE表进行操作。
 
  对MERGE表进行DROP操作,只是对MERGE的定义进行删除,对内部表没有任何影响。MERGE表上保留两个文件,文件名以表的名字开始,分别为:
 
  .frm文件存储表定义;
 
  .mrg文件包含组合表的信息,包含表组成、插入数据依据。
 
  可以通过修改.mrg文件来修改表,但修改后需要使用flush tables刷新。测试可以先创建两张存储引擎为MyISAM的表,再建一张存储引擎为MERGE存储引擎的表。
 

(编辑:广西网)

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