mysql 存储引擎

访问量:1460 创建时间:2021-04-20

mysql 体系结构

mysqlserver 组件	--
connection pool	连接池组件
Management Service & Utilities	管理服务和工具组件
SQL interface	sql接口组件
Parser	查询分析器组件
Optimizer	优化器组件
Caches & Buffers	缓冲池组件
Pluggable Storage Engines	存储引擎
File System	文件系统

层次	--
连接层	最上层是一些客户端和链接服务，包含本地sock通信和大多数基于客户端/服务端工具实现的类似于TCP/IP的通信。主要完成一些类似于连接处理、授权认证、及相关的安全方案。在该层上引入了线程池的概念，为通过认证安全接入的客户端提供线程。同样在该层上可以实现基于SSL的安全链接。服务器也会为安全接入的每个客户端验证它所具有的操作权限。
服务层	第二层架构主要完成大多数核心服务功能，如sql接口，并完成缓存的查询，sql的分析和优化，部分内置函数的执行。所有跨存储引擎的功能也在这一层实现，如过程、函数等。在该层，服务器会解析查询并创建相应的内部解析树，并对其完成相应的优化如确定表的查询的顺序，是否利用索引等，最后生成相应的执行操作。如果是select语句，服务器还会查询内部的缓存，如果缓存空间足够大，这样在解决大量读操作的环境中能够很好的提升系统的性能。
引擎层	存储引擎层，存储引擎真正的负责了Mysql中数据的存储和提取，服务器通过API和存储引擎进行通信。不同的存储引擎具有不同的功能，这样我们可以根据自己的需要，来选取合适的存储引擎。
存储层	数据存储层，主要是将数据存储在文件系统之上，并完成与存储引擎的交互。和其他数据库相比，MySQL有点与众不同，它的架构可以在不同场景中应用并发挥良好作用。主要体现在存储引擎上，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。这种架构可以根据业务的需求和实际需要选择合适的存储引擎。

存储引擎

存储引擎就是存储数据，建立索引，更新查询数据等等技术的实现方式。存储引擎是基于表的，而不是基于库的。所以存储引擎也可以被称为表类型。插件式存储引擎是Mysql数据库最重要的特性之一。Mysql5.7包含的存储引擎有：InnoDB、MyISAM、BDB、MEMORY、MERGE、NDB cluster、ARCHIVE、CSV、BLACKHOLE、FEDERATED等，其中InnoDB和BDB提供事务安全表，其他存储引擎是非事物安全表。mysql5.5之前默认存储引擎是MyISAM，5.5之后是InnoDB。

###查看数据库默认操作引擎；可以更改配置文件default_storage_engine 配置
mysql> show variables like '%default_storage_engine%';
+------------------------+--------+
| Variable_name          | Value  |
+------------------------+--------+
| default_storage_engine | InnoDB |
+------------------------+--------+
##查看mysql支持的存储引擎
mysql> show engines;

常用存储引擎特性

特点	innodb	myISAM	MEMORY	MERGE	NDB
存储限制	64TB	有	有	没有	有
事务安全	支持
锁机制	行锁 (适合高并发)	表锁	表锁	表锁	行锁
B树索引	支持	支持	支持	支持	支持
HASh索引			支持
全文索引	5.6之后支持	支持
集群索引	支持
数据索引	支持		支持		支持
索引缓存	支持	支持	支持	支持	支持
数据可压缩		支持
空间使用	高	低	N/A	低	低
内存使用	高	低	中等	低	高
批量插入速度	低	高	高	高	高
支持外键	支持

MyISAM存储引擎

MyISAM是mysql5.5之前默认存储引擎，不支持事务和外键，每个MyISAM表在磁盘上存储成3个文件，其文件名和表名相同，扩展名分别是：

.frm 存储表定义（8版本是.sdi,表的元数据信息） .MYD(MYDATA,存储数据) .MYI(MYIndex,存储索引)

数据文件和索引文件可以放置在不同的目录，平均分布IO,获取更快的速度。 MyISAM的表支持3种不同的存储格式。

静态表（固定长度）表（默认的存储格式）动态表压缩表

案例：切换引擎Innodb到MyISAM.

mysql> show create table t_dept;
+--------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table  | Create Table                                                                                                                                                                       |
+--------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| t_dept | CREATE TABLE `t_dept` (
  `dept_id` int NOT NULL,
  `dept_name` varchar(30) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`dept_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci |
+--------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> alter table t_dept engine=MyISAM;
Query OK, 4 rows affected (0.46 sec)
Records: 4  Duplicates: 0  Warnings: 0

mysql> select * from t_dept;
+---------+-----------+
| dept_id | dept_name |
+---------+-----------+
|      10 | 研发部    |
|      20 | 市场部    |
|      30 | 销售部    |
|      40 | 教学部    |
+---------+-----------+
4 rows in set (0.06 sec)
#####################底层文件变化
[root@localhost ~]# ll /var/lib/mysql/myschool/
total 336
-rw-r----- 1 mysql mysql 114688 Apr 19 21:24 salary_tab.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 114688 Apr 19 01:13 tb_testinfo.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 114688 Apr 19 04:40 t_dept.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 114688 Apr 19 04:41 t_emp.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql   6876 Apr 19 02:58 t_user_371.sdi
-rw-r----- 1 mysql mysql    452 Apr 19 03:56 t_user.MYD
-rw-r----- 1 mysql mysql   2048 Apr 19 03:56 t_user.MYI
[root@localhost ~]# ll /var/lib/mysql/myschool/
total 268
-rw-r----- 1 mysql mysql 114688 Apr 19 21:24 salary_tab.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql 114688 Apr 19 01:13 tb_testinfo.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql   2957 Apr 20 04:10 t_dept_377.sdi
-rw-r----- 1 mysql mysql     80 Apr 20 04:10 t_dept.MYD
-rw-r----- 1 mysql mysql   2048 Apr 20 04:10 t_dept.MYI
-rw-r----- 1 mysql mysql 114688 Apr 19 04:41 t_emp.ibd
-rw-r----- 1 mysql mysql   6876 Apr 19 02:58 t_user_371.sdi
-rw-r----- 1 mysql mysql    452 Apr 19 03:56 t_user.MYD
-rw-r----- 1 mysql mysql   2048 Apr 19 03:56 t_user.MYI

InnoDB存储引擎

InnoDB是MySQL5.5 之后的默认存储引擎，提供了具有提交，回滚和崩溃恢复能力的事务安全保障，同时提供了更小的粒度和更强的并发能力，拥有自己独立的缓存和日志。但是对比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。

InnoDB的自动增长列：对于InnoDB表，自动增长列必须被索引，如果是组合索引，也必须是组合索引的第一列。自动增长列默认是从1开始，可以通过'alter table table_name auto_increment=n'语句强制设置自动增长列的初始值。在Mysql8以前对于InnoDB引擎来说自动增长是保存在内存中的，如果数据库重新启动，name这个值就会丢失，数据库会自动将auto_increment重置为自增列当前存储的最大值+1. 可以通过LAST_INSERT_ID()查询当前线程最后插入记录的值，如果一次插入多条记录，那么返回的是第一条记录使用的自动增长值，但是如果人为指定自增列的值，LAST_INSERT_ID()的值不会更新。
Innodb引擎存在事务
InnoDB的外键约束，MYSQL支持外键的存储引擎只有InnoDB,在创建外键的时候，要求父表必须有对应的索引(一般关联表的主键，因为主键非空切唯一)。 3.1. No ACTION和RESTRICT: 是指限制在子表有关联记录的情况下，父表不能更新； 3.2. CASCADE: 父表在更新或者删除时，更新或者删除对应子表的记录。 3.3. SET NULL:表示父表在更新或者删除的时候，子表的对应字段被SET NULL。
InnoDB主键和索引：Innodb的数据文件本身就是以聚簇索引的形式保存，这个聚簇索引也被称为主索引（主键），Innodb的每行数据都保存在主索引的叶子节点上，所以Innodb表必须有索引，没有索引会自动创建一个长度为6个字节的long类型的隐藏字段作为索引，除了主键外的索引都叫辅助索引或者二级索引，他们会指向主索引，并通过主索引获取最终的数据。
Innodb的存储方式，Innodb存储表和索引有以下两种方式。 -- 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 定义在表空间中，可以是多个文件。 -- 使用多表空间存储，这种方式创建的表的表结构仍然在.frm文件中，但是每个表的数据和索引单独保存在.ibd中，如果是分区表，则每个分区表对应单独的.ibd文件，文件并是'表名+分取名'； -- 要设置多表空间的存储方式，需要设置参数'innodb_file_per_table'为on(5.7默认也是多表空间的存储方式)

MEMORY 存储引擎

Memory 存储引擎将表的数据存放在内存中。每个MEMORY表实际对应一个磁盘文件，后缀是.frm，该文件中只存储表的结构，而其数据文件，都是存储在内存中，这样有利于数据的快速处理，提高整个表的效率。memory类型的表访问非常快，因为他的数据是存放在内存中的，并且默认使用HASH索引，但是服务一旦关闭，表中的数据就会丢失。

create table `city_memory` (
    `city_id` int not null auto_increment primary key ,
    `city_name` varchar(50) not null ,
    `country_id` int not null
) ENGINE=memory auto_increment=5 default charset = utf8;

MERGE存储引擎

MERGE存储引擎是一组MyISAM表的组合，这些MyISAM表必须结构完全相同，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MyISAM表进行的。

对于MERGE类型表的插入操作，是通过INSERT_METHOD字句定义插入的表，可以有3个不同的值，使用FIRST或LAST值使得插入操作被相应作用在第一或者最后一个表上，不定义这个字句或者定义为NO,表示不能对这个MERGE表执行插入操作。

可以对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。

MERGE表在磁盘上保留两个文件，文件名以表的名字开始，一个.frm 文件存储表定义，另一个.MRG文件包含组合表的信息。

MERGE存储示例，创建3个测试表:

create table order_1990(
    order_id int,
    order_money double(10,2),
    order_adderss varchar(50),
    primary key (order_id)
) engine  = myisam default charset = utf8;

create table order_1991(
    order_id int,
    order_money double(10,2),
    order_address varchar(50),
    primary key (order_id)
) engine = myisam default charset = utf8;
--前面2张表的merge表
create table order_all(
    order_id int,
    order_money double(10,2),
    order_address varchar(50),
    primary key (order_id)
) engine = merge union = (order_1990,order_1991)
-- 表示向merge表插入数据时，插入到最后一个表上
INSERT_METHOD=LAST default charset=utf8;
--向order_1990插入2条数据
insert into  order_1990 values (1,100.0,'北京');
insert into  order_1990 values (2,100.0,'sh');
--向order_1991插入2条数据
insert into  order_1991 values (10,200.0,'bj');
insert into  order_1991 values (11,200.0,'sh');

insert into  order_all values (15,400.0,'sh');
select * from order_all;

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