Mysql数据库存储引擎

1.存储引擎的概念

1.1什么是存储引擎

• MySQL中的数据用各种不下同的技术存储在文件中，每一种技术都使用不同的存储机制、索引技巧、锁定水平并最终提供不同的功能和能力，这些不同的技术以及配套的功能在MySQL中称为存储引擎。

• 存储引擎是MySQL将数据存储在文件系统中的存储方式或者存储格式。

• 存储引擎是MySQL数据库中的组件，负责执行实际的数据I/O操作。

• MySQL系统中，存储引擎处于文件系统之上，在数据保存到数据文件之前会传输到存储引擎，之后按照各个存储引擎的存储格式进行存储。

1.2 Mysql常用的存储引擎

• MylSAM
• InnoDB

注意：一个表只能使用一个存储引擎，一个库中不同的表可以使用不同的存储引擎

2. Myisam存储引擎

2.1 myisam介绍

• MylSAM不支持事务，也不支持外键约束，只支持全文索引，数据文件和索引文件是分开保存的。

• 访问速度快，对事务完整性没有要求。

• MylSAM适合查询、插入为主的应用。

• MylSAM在磁盘.上存储成三个文件，文件名和表名都相同，但是扩展名分别为：

  • .frm文件存储表结构的定义

  • 数据文件的扩展名为.MYD (MYData)

  • 索引文件的扩展名是.MYI (MYIndex)

2.2 myisam的特点

1. 表级锁定形式，数据在更新时锁定整个表。

2. 数据库在读写过程中相互阻塞：

   • 会在数据写入的过程阻塞用户数据的读取
   • 也会在数据读取的过程中阻塞用户的数据写入

3. 数据单独写入或读取，速度过程较快且占用资源相对少

2.3 myisam表支持3种不同的存储格式

（1）静态（固定长度）表

静态表是默认的存储格式。静态表中的字段都是非可变字段，这样每个记录都是固定长度的，这种存储方式的优点是存储非常迅速，容易缓存，出现故障容易恢复;缺点是占用的空间通常比动态表多。

（2）动态表

动态表包含可变字段，记录不是固定长度的，这样存储的优点是占用空间较少，但是频繁的更新、删除记录会产生碎片，需要定期执行OPTIMIZE TABLE语句或myisamchk-r命令来改善性能，并且出现故障的时候恢复相对比较困难（因为会产生磁盘碎片，而且存储空间不是连续的）。

（3）压缩表

压缩表由 myisamchk 工具创建，占据非常小的空间，因为每条记录都是被单独压缩的，所以只有非常小的访问开支。（压缩的过程中会占用CPU性能）

2.4 myisam 使用的生产场景举例

• 公司业务不需要事务的支持

• 单方面读取或写入数据比较多的业务

• MylSAM存储引擎数据读写都比较频繁场景不适合（因为读写是互相阻塞的）

• 使用读写并发访问相对较低的业务

• 数据修改相对较少的业务

• 对数据业务-致性要求不是非常高的业务

• 服务器硬件资源相对比较差（MyISAM占用资源相对少）

3.InnoDB存储引擎

3.1 InnoDB介绍

• 支持事务，支持4个事务隔离级别

• MySQL从5.5.5版本开始，默认的存储引擎为InnoDB

• 读写阻塞与事务隔离级别相关

• 能非常高效的缓存索引和数据

• 表与主键以簇的方式存储 BTREE

• 支持分区、表空间，类似oracle数据库

• 支持外键约束，5.5前不支持全文索引，5.5后支持全文索引

• 对硬件资源要求还是比较高的场合

• 行级锁定，但是全表扫描仍然会是表级锁定，如

  • update table set a=1 where user like '%zhang%';

Tips：

• 使用like进行模糊查询时，会进行全表扫描，锁定整个表。
• 对没有创建索引的字段进行查询，也会进行全表扫描锁定整个表。
• 使用索引进行查询，则是行级锁定。

3.2 InnoDB的特点

• InnoDB中不保存表的行数，如 select count(*) from table; 时，InnoDB需要扫描一遍整个表来计算有多少行，但是MyISAM只要简单的读出保存好的行数即可。需要注意的是当count(*)语句包含where条件时MyISAM也需要扫描整个表。

• 对于自增长的字段，InnoDB 中必须包含只有该字段的索引，但是在MyISAM表中可以和其他字段一起建立组合索引。

• delete清空整个表时，InnoDB 是一行一 行的删除，效率非常慢。MyISAM则会重建表。

3.3 Myisam和InnoDB的区别

MyISAM： 不支持事务和外键约束，占用空间较小，访问速度快，表级锁定，适用于不需要事务处理、单独写入或查询的应用场景。（写入和查询不一起使用的场景）

InnoDB： 支持事务处理、外键约束、占用空间比MyISAM 大，支持行级锁定，读写开发能力较好，适用于需要事务处理、读写频繁的应用场景。

4.企业选择存储引擎依据

1、需要考虑每个存储引擎提供了哪些不同的核心功能及应用场景。

2、支持的字段和数据类型

• 所有引擎都支持通用的数据类型
• 但不是所有的弓|擎都支持其它的字段类型，如二进制对象.

3、锁定类型：不同的存储引擎支持不同级别的锁定

• 表锁定：MyISAM 支持

• 行锁定：InnoDB 支持

5.查看和修改存储引擎

5.1查看存储引擎

查看系统支持的存储引擎

查看数据表使用的存储引擎

5.2 修改存储引擎

方法一：alter table 修改

修改当前数据表使用的存储引擎

 

use 库名;

alter table 表名 engine=存储引擎名称;

 

注意：因为MyISAM不支持外键约束，如果数据表设置了外键，则无法修改为MyISAM。

 

方法二：修改配置文件，指定默认存储引擎

注意：此方法只对修改配置文件并重启mysql服务之后新创建的表有效，已经存在的表不会有变更。

创建数据表时如果没有指定存储引擎，则会使用默认存储引擎。

vim /etc/my.cnf

......  

[mysqld]  default-storage-engine=InnoDB  

#修改这一行，指定默认存储引擎为InnoDB  

 

systemctl restart mysqld   #重启服务

 方法三：create table 创建表时指定存储引擎

use 库名;  

create table 表名(字段1 数据类型,...)  engine=存储引擎名称;

6. InnoDB行锁与索引的关系

先添加一个表用来模拟测试环境

mysql> create table text1 (id int primary key,name char(10),age int(2));

mysql> alter table text1 add index name_index(name);

mysql> insert into text1 values (1,'aaa',22);

mysql> insert into text1 values (2,'bbb',23);

mysql> insert into text1 values (3,'ccc',24);

mysql> insert into text1 values (4,'555',22);

mysql> insert into text1 values (5,'ddd',25);

mysql> insert into text1 values (6,'vvv',21);

6.1 行级锁定与表级锁定

InnoDB行锁是通过给索引项加锁来实现的，如果没有索引，InnoDB将通过隐藏的聚簇索引来对记录加锁。

1）delete from text1 where id=1;

因为id字段是主键，Innodb对于主键使用了聚簇索引，删除过程中会直接锁住整行记录。行级锁定。

2）delete from text1 where name='aaa';

因为name字段是普通索引，会先锁住索引的行，接着会锁住相应主键对应的记录。行级锁定。

3）delete from text1 where age=23;

因为age字段没有索引，会使用全表扫描过滤，这时表上的各个记录都将加上锁。表级锁定。

for update：  可以为数据库中的行上一个排它锁。当一个事务的操作未完成时，其他事务可以读取该行数据，但是不能写入、更新或删除

6.2 死锁

死锁一般是事务相互等待对方资源，最后形成环路造成的。

session1	session2
begin;	begin;
delete from text1 where id=5;#事务结束前，id=5的行会被锁定
	select * from text1 where id=1 for update; #加排他锁，模拟并发情况，锁定id=1的行
delete from text1 where id=1; #死锁产生
	update text1 set name='abc' where id=5; #死锁产生。因为会话1中id=5的行还在删除过程中，该行已被锁定
rollback; #回滚，结束事务。id=5的行被解锁
	update text1 set name='abc' where id=5; #成功更新数据

6.3 如何尽可能的避免死锁

1、使用更合理的业务逻辑，以固定的顺序访问表和行。

2、大事务拆小。大事务更倾向于死锁，如果业务允许，将大事务拆小。

3、在同一个事务中，尽可能做到一次锁定所需要的所有资源，减少死锁概率。

4、降低隔离级别。如果业务允许，将隔离级别调低也是较好的选择，比如将隔离级别从RR调整为RC，可以避免掉很多因为gap锁造成的死锁。

5、为表添加合理的索引。如果不使用索引将会为表的每一行记录添加上锁，死锁的概率大大增加。