存储引擎
查看 MySQL 提供的存储引擎
SHOW ENGINES;
1、MysQL 8 支持 9 种存储引擎:MEMORY、MRG_MYISAM、CSV、FEDERATED 、PERFORMANCE_SCHEMA、MyISAM、InnoDB、BLACKHOLE、ARCHIVE
2、参数
(1)Engine:表示存储引擎名称
(2)Support:表示 MySQL 数据库管理系统是否支持该存储引擎:YES 表示支持,NO 表示不支持,DEFAULT 表示系统默认支持的存储引擎
(3)Comment:表示对存储引擎的评论
(4)Transactions:表示存储引擎是否支持事务:YES 表示支持,NO 表示不支持
(5)XA:表示存储引擎所支持的分布式是否符合 XA 规范:YES 表示支持,NO 表示不支持,代表着该存储引擎是否支持分布式事务
(6)Savepoints:表示存储引擎是否支持事务处理的保存点,即该存储引擎是否支持部分事务回滚:YES 表示支持,NO 表示不支持
查看默认存储引擎
SHOW VARIABLES LIKE '%storage_engine%';
SELECT @@default_storage_engine;
设置系统默认存储引擎
1、若在创建表的语句中,没有显式指定表的存储引擎,则默认使用 InnoDB 作为表的存储引擎
2、方式一:启动服务器时,使用命令行
SET DEFAULT_STORAGE_ENGINE=引擎名;
3、修改 my.cnf 文件,需要重启服务
default-storage-engine=引擎名
systemctl restart mysqld.service
设置表的存储引擎
1、创建表时,指定存储引擎
(1)创建表的语句没有指定表的存储引擎,则使用默认的存储引擎 InnoDB
(2)显式指定表的存储引擎
CREATE TABLE 表名(
建表语句;
) ENGINE = 存储引擎名称;
2、修改表的存储引擎
ALTER TABLE 表名 ENGINE = 存储引擎名称;
InnoDB
1、具备外键支持功能的事务存储引擎
2、MySQL 5.5 之后,默认采用 InnoDB 引擎
3、InnoDB 是 MySQL 默认事务型引擎,用来处理大量的短期(short-lived)事务,确保事务的完整提交(Commit)和回滚(Rollback)
4、需要增加、更新、删除,优先选择 InnoDB;且除非有其他原因需要使用其他的存储引擎,否则应该优先考虑 InnoDB
5、数据文件结构
(1)表名.frm:存储表结构,MySQL 8.0 时,合并在:表名.ibd
(2)表名.ibd:存储数据和索引
6、InnoDB 为处理巨大数据量的最大性能而设计
7、旧版本中,字典数据以元数据文件、非事务表等来存储,在 MySQL 8.0 中,移除元数据文件,如:.frm、.par、.trn、.isl、.db、.opt
8、对比 MyISAM 存储引擎
(1)InnoDB 写处理效率较差 ,且占用更多的磁盘空间,以保存数据和索引
(2)MyISAM 只缓存索引,不缓存真实数据
(3)InnoDB 不仅缓存索引还要缓存真实数据,对内存要求较高,且内存大小对性能有决定性的影响
InnoDB 表的优势
1、如果由于硬件或软件的原因导致服务器崩溃,那么在重启服务器之后不需要进行额外的操作,InnoDB 崩溃恢复功能自动将之前提交的内容定型,然后撤销没有提交的进程,重启之后继续从崩溃点开始执行
2、在主内存中维护缓冲池,高频率使用的数据将在内存中直接被处理,这种缓存方式应用于多种信息,加速了处理进程
3、在专用服务器上,物理内存中高达 80% 部分被应用于缓冲池
(1)如果需要将数据插入不同的表中,可以设置外键加强数据的完整性,更新或删除数据,关联数据将会被自动更新或删除
(2)如果试图将数据插入从表,但在主表中没有对应的数据,插入的数据将被自动移除
(3)如果磁盘或内存中的数据出现崩溃,在使用脏数据之前,校验和机制会发出警告
(4)当每个表的主键都设置合理时,与这些列有关的操作会被自动优化
(5)插入、更新、删除操作通过做改变缓冲自动机制进行优化
(6)不仅支持当前读写,也会缓冲改变的数据到数据流磁盘
4、性能优势不只存在于长时运行查询的大型表
(1)在同一列多次被查询时,自适应哈希索引会提高查询的速度
(2)使用 InnoDB 可以压缩表和相关的索引,可以在不影响性能和可用性的情况下,创建或删除索引
(3)对于大型文本和 BLOB 数据,使用动态行形式,这种存储布局更高效
(4)通过查询 INFORMATION_SCHEMA 库中的表,可以监控存储引擎的内部工作
(5)在同一个语句中,InnoDB 表可以与其他存储引擎表混用
(6)即使有些操作系统限制文件大小为 2GB,InnoDB 仍然可以处理
(7)当处理大数据量时,InnoDB 兼顾 CPU,以达到最大性能
ACID 模型
1、一系列数据库设计规则,这些规则着重强调可靠性
2、如果依赖 ACID 模型,可以不使用一致性检查和崩溃恢复机制
3、如果拥有额外的软件保护,极可靠的硬件,或应用可以容忍一小部分的数据丢失和不一致,可以将 MySQL 设置调整为只依赖部分 ACID 特性,以达到更高的性能
InnoDB 与 ACID 模型相关特性
1、原子方面:主要涉及 InnoDB 事务
(1)自动提交设置
(2)COMMIT 语句
(3)ROLLBACK 语句
(4)操作 INFORMATION_SCHEMA 库中的表数据
2、一致性方面:主要涉及保护数据不崩溃的内部 InnoDB 处理过程
(1)InnoDB 双写缓存
(2)InnoDB 崩溃恢复
3、隔离方面:应用于事务的级别
(1)自动提交设置
(3)SET ISOLATION LEVEL 语句
(4)InnoDB 锁的低级别信息
4、耐久性方面:主要涉及与硬件配置相互影响的 MySQL 软件特性,由于硬件复杂多样化,耐久性方面没有具体的规则可循
(1)InnoDB 双写缓存,通过 innodb_doublewrite 配置项配置
(2)配置项 innodb_flush_log_at_trx_commit
(3)配置项 sync_binlog
(4)配置项 innodb_file_per_table
(5)存储设备的写入缓存
(6)存储设备的备用电池缓存
(7)运行 MySQL 操作系统
(8)持续的电力供应
(9)备份策略
(10)对分布式或托管的应用,最主要的在于硬件设备的地点以及网络情况
InnoDB 架构
1、缓冲池
(1)主内存中的一部分空间,用来缓存已使用的表和索引数据
(2)使得经常被使用的数据,能够直接在内存中获得,从而提高速度
2、更改缓存
(1)一个特殊的数据结构,当受影响的索引页不在缓存中时,更改缓存会缓存辅助索引页的更改
(2)索引页被其他读取操作时,会加载到缓存池,缓存的更改内容就会被合并
(3)不同于集群索引,辅助索引并非独一无二的
(4)当系统大部分闲置时,清除操作会定期运行,将更新的索引页刷入磁盘
(5)更新缓存合并期间,可能会大大降低查询的性能
(6)在内存中,更新缓存占用一部分 InnoDB 缓冲池
(7)在磁盘中,更新缓存是系统表空间的一部分
(8)其数据类型由 innodb_change_buffering 配置项管理
3、自适应哈希索引
(1)将负载和足够的内存结合起来,使得 InnoDB 像内存数据库一样运行,不需要降低事务上的性能或可靠性
(2)这个特性通过 innodb_adaptive_hash_index 选项配置,或通过 --skip-innodb_adaptive_hash_index 命令行在服务启动时关闭
4、重做日志缓存
(1)存放要放入重做日志的数据
(2)大小通过 innodb_log_buffer_size 配置项配置
(3)定期地将日志文件刷入磁盘
(4)大型的重做日志缓存,使得大型事务能够正常运行而不需要写入磁盘
5、系统表空间
(1)包括 InnoDB 数据字典、双写缓存、更新缓存和撤销日志,同时包括表和索引数据
(2)多表共享,系统表空间被视为共享表空间
6、双写缓存
(1)位于系统表空间中,用于写入从缓存池刷新的数据页
(2)只有在刷新并写入双写缓存后,InnoDB 才会将数据页写入合适的位置
7、撤销日志
(1)一系列与事务相关的撤销记录的集合,包含如何撤销事务最近的更改
(2)如果其他事务要查询原始数据,可以从撤销日志记录中追溯未更改的数据
(3)撤销日志存在于撤销日志片段中,这些片段包含于回滚片段中
8、每个表一个文件的表空间
(1)每个单独的表空间创建在自身的数据文件中,而不是系统表空间中
(2)该功能通过 innodb_file_per_table 配置项开启
(3)每个表空间由一个单独 .ibd 数据文件代表,该文件默认被创建在数据库目录中
9、通用表空间
(1)使用 CREATE TABLESPACE 语法,创建共享 InnoDB 表空间
(2)可以创建在 MySQL 数据目录之外,能够管理多个表并支持所有行格式的表
10、撤销表空间
(1)由一个或多个包含撤销日志的文件组成
(2)撤销表空间的数量由 innodb_undo_tablespaces 配置项配置
11、临时表空间
(1)用户创建的临时表空间,和基于磁盘的内部临时表,都创建于临时表空间
(2)innodb_temp_data_file_path 配置项,定义相关的路径、名称、大小、属性;如果该值为空,默认会在 innodb_data_home_dir 变量指定的目录下,创建一个自动扩展的数据文件
12、重做日志
(1)基于磁盘的数据结构,在崩溃恢复期间使用,用来纠正数据
(2)正常操作期间,重做日志会将请求数据进行编码,这些请求会改变 InnoDB 表数据
(3)遇到意外崩溃后,未完成的更改会自动在初始化期间重新进行
MyISAM
1、主要的非事务处理存储引擎
2、特性:全文索引、压缩、空间函数(GIS)等,但不支持事务、行级锁、外键
3、缺点:崩溃后无法安全恢复
4、优点:访问速度快
5、针对数据统计有额外的常数存储,count(*) 查询效率很高
6、数据文件结构
(1)表名.frm:存储表结构
(2)表名.MYD:存储数据(MYData)
(3)表名.MYI:存储索引(MYIndex)
7、应用场景
(1)只读应用或以读为主的业务
(2)对事务完整性没有要求,或以 SELECT、INSERT 为主的应用
对比项 | MyISAM | InnoDB |
外键 | 不支持 | 支持 |
事务 | 不支持 | 支持 |
行表锁 | 表锁,即使操作一条记录也会锁住整个表,不适合高并发的操作 | 行锁,操作时只锁某一行,不对其它行有影响,适合高并发的操作 |
缓存 | 只缓存索引,不缓存真实数据 | 不仅缓存索引还要缓存真实数据,对内存要求较高,而且内存大小对性能有决定性的影响 |
自带系统表使用 | Y | N |
关注 | 性能:节省资源、消耗少、简单业务 | 事务:并发写、事务、更大资源 |
默认安装 | Y | Y |
默认使用 | N | Y |
Archive
1、用于数据存档
2、支持特征
(1)备份 / 时间点恢复(在服务器中实现,而不是在存储引擎中)
(2)压缩数据
(3)加密数据(加密功能在服务器中实现)
(4)地理空间数据类型
(5)锁粒度:行锁
(6)没有任何存储限制
(7)更新数据字典的统计信息
3、不支持
(1)B 树索引
(2)集群数据库支持
(3)聚集索引
(4)数据缓存
(5)外键支持
(6)全文检索索引
(7)地理空间索引
(8)哈希索引
(9)索引缓存
(10)MVCC
(11)交易
Blackhole
1、丢弃写操作
2、读操作会返回空内容
CSV
1、存储数据时,以逗号分隔各个数据项
2、创建 CSV 表还会创建相应元文件,用于存储表的状态、表中存在的行数,元文件名称与表的名称相同,后缀为 .CSM
Memory
1、置于内存的表
2、逻辑介质为内存,响应速度快,但当 mysqld 守护进程崩溃时,数据会丢失
3、要求存储数据是数据长度不变的格式,如:Blob、Text 类型不可用(长度不固定)
4、主要特征
(1)同时支持哈希(HASH)索引、B+ 树索引
(2)至少比 MyISAM 快一个数量级
(3)表的大小受限制,表的大小主要取决于两个参数:max_rows、max_heap_table_size;其中,max_rows 可以在创建表时指定、max_heap_table_size 默认大小为 16MB,可以按需扩大
(4)数据文件与索引文件分开存储
(5)缺点:其数据易丢失,生命周期短
5、应用场景
(1)目标数据比较小(在内存中存放太大的数据会造成内存溢出),且非常频繁访问
(2)临时数据,且必须立即可用
Federated
1、访问远程表
2、访问其他 MySQL 服务器的一个代理,提供跨服务器的灵活性
3、默认禁用
Merge
1、管理多个 MyISAM 表构成的表集合
NDB
1、NDB Cluster
2、MySQL 集群专用存储引擎,用于 MySQL Cluster 分布式集群环境
3、类似于 Oracle 的 RAC 集群
引擎对比
特点 | MyISAM | InnoDB | MEMORY | MERGE | NDB |
存储限制 | 有 | 64TB | 有 | 没有 | 有 |
事务安全 | 支持 | ||||
锁机制 | 表锁,即使操作一条记录也会锁住整个表,不适合高并发的操作 | 行锁,操作时只锁某一行,不对其它行有影响,适合高并发的操作 | 表锁 | 表锁 | 行锁 |
B 树索引 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
哈希索引 | 支持 | 支持 | |||
全文索引 | 支持 | ||||
集群索引 | 支持 | ||||
数据缓存 | 支持 | 支持 | 支持 | ||
索引缓存 | 只缓存索引,不缓存真实数据 | 不仅缓存索引,还缓存真实数据,对内存要求较高,而且内存大小对性能有决定性的影响 | 支持 | 支持 | 支持 |
数据可压缩 | 支持 | ||||
空间使用 | 低 | 高 | N/A | 低 | 低 |
内存使用 | 低 | 高 | 中等 | 低 | 高 |
批量插入的速度 | 高 | 低 | 高 | 高 | 高 |
支持外键 | 支持 |
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