MySQL-体系结构以及常用存储引擎MyISAM和InnoDB初探

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云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS PostgreSQL,集群系列 2核4GB
简介: MySQL-体系结构以及常用存储引擎MyISAM和InnoDB初探

20200129003012618.png

生猛干货

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官方文档

https://dev.mysql.com/doc/



20200131202811239.png


如果英文不好的话,可以参考 searchdoc 翻译的中文版本

http://www.searchdoc.cn/rdbms/mysql/dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/index.com.coder114.cn.html

20200131203226295.png


MySQL体系结构



20200130113356602.png



一个SQL的执行过程:

  1. 客户端/服务端通信;
  2. 查询缓存;
  3. 查询优化处理;
  4. 调用查询存储引擎;
  5. 返回客户端结果集;

简单了解Mysql 体系结构,MYSQL是如何执行一条SQL的


MySQL区别于其他数据库最主要的特点是: 插件式存储引擎 。


比较常见的存储引擎: innodb 、myisam、XtraDB、CSV、Memory、MRG_MYISAM、archive 、federated 、tokudb等


存储引擎是针对表的而不是针对库的,功能上支持 不同的表使用不同的存储引擎,但非常不建议这么做。


常用存储引擎之MyISAM


MySQL5.5之前默认的 存储引擎。


MyISAM的组成


MYD (数据文件) + MYI(索引文件)


创建一个表t_myisam, 存储引擎使用 MyISAM ( engine=myisam)

[root@artisan ~]# mysql -u root -p
Enter password: 
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 37
Server version: 5.7.29-log MySQL Community Server (GPL)
mysql> 
mysql> use artisan;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Database changed 
mysql> create table t_myisam(id int,c1 varchar(10)) engine=myisam;  # 指定存储引擎为 myisam 
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> 

看下磁盘上存储


2020013013272165.png


MYD和MYI是MyISAM存储引擎特有的文件。

另外还有个frm结尾的文件,并不是MyISAM存储引擎特有的,对于MySQL数据库,是通用的,用来记录表结构等信息的。


MyISAM的特征


  • 表级锁 ,并发性比较差
  • 表损坏修复 ,可以通过 check table tablename 来检查, 使用 repair table tablename 来修复 . 另外mysql还提供了命令行来修复,但最好需要停库。
mysql> check table t_myisam;
  +------------------+-------+----------+----------+
  | Table            | Op    | Msg_type | Msg_text |
  +------------------+-------+----------+----------+
  | artisan.t_myisam | check | status   | OK       |
  +------------------+-------+----------+----------+
  1 row in set (0.32 sec)
  mysql> repair table t_myisam;
  +------------------+--------+----------+----------+
  | Table            | Op     | Msg_type | Msg_text |
  +------------------+--------+----------+----------+
  | artisan.t_myisam | repair | status   | OK       |
  +------------------+--------+----------+----------+
  1 row in set (0.04 sec



  • 支持的索引: 全文索引 、text blob 前缀索引
  • 支持数据压缩 命令行: myisampack
  • 不支持事务
    [root@artisan artisan]# myisampack -b -f t_myisam.MYI


MyISAM的限制


  • 版本<MySQL5.0 默认表大小为4G,如果要存储大表则需要修改Max_Rows 和 Avg_Row_Length
  • 版本> MySQL5.0 默认支持为256TB


MyISAM的适用场景


  • 非事务型应用
  • 只读类应用
  • 空间类应用。 5.7以前 MyISAM是唯一支持空间函数的存储引擎


常用存储引擎之Innodb


MySQL5.5之后默认的 存储引擎。


Innodb的特征


使用表空间储存数据

innodb_file_per_table参数决定 ,ON :存储在独立的表空间 tablename.ibd ; OFF :系统表空间 ibdataX (X代表数字)

mysql> show variables like  'innodb_file_per_table';
+-----------------------+-------+
| Variable_name         | Value |
+-----------------------+-------+
| innodb_file_per_table | ON    |
+-----------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> 


20200130142609203.png


如果关闭呢,看下如何存储的

mysql> set global innodb_file_per_table = off;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> show variables like  'innodb_file_per_table';
+-----------------------+-------+
| Variable_name         | Value |
+-----------------------+-------+
| innodb_file_per_table | OFF   |
+-----------------------+-------+
1 row in set (0.01 sec)
mysql>



20200130144532390.png


那该如何选择呢?

1) 系统表空间无法简单的收缩,独立的表空间可以通过optimize table明林收缩系统文件

2)系统表空间,多个表顺序写入,会产生I/O瓶颈。独立表空间可以同时向多个文件刷新数据


对Innodb使用独立表空间,并且5.6版本以后的MYSQL默认使用独立表空间


如果原来存在系统表空间中,要迁移到独立表空间呢?

  1. 使用mysqldump导出所有的数据库表数据
  2. 停止MySQL服务,修改参数,并删除Innodb相关文件
  3. 重启MySQL服务,重建Innodb系统表空间
  4. 导入数据


支持事务 (依靠Redo Log【负责持久性】 和 Undo Log 【负责回滚】)

Redo Log 存储已提交的数据

UndoLog 存储未提交的数据

Redo log的大小设置

mysql> show variables like 'innodb_log_buffer_size';
+------------------------+----------+
| Variable_name          | Value    |
+------------------------+----------+
| innodb_log_buffer_size | 16777216 |
+------------------------+----------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> 
  • 这个参数不用太大,1秒提交一次 。
    另外一个参数
mysql> show variables like 'innodb_log_files_in_group';
+---------------------------+-------+
| Variable_name             | Value |
+---------------------------+-------+
| innodb_log_files_in_group | 2     |
+---------------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)


看到参数为2 , 所以 有2个文件

20200130153714395.png


行级锁 ,可以支持最大程度的并发。 行级锁由存储引擎实现的。

1)锁主要用来管理共享资源的并发访问。

2)锁用于实现事务的隔离性

锁的类型

  • 共享锁 (也称为读锁)
  • 独占锁 (也称为写锁)


锁的粒度

  • 表级锁

来演示下

会话一:

mysql> use artisan;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Database changed
mysql> show create table t_innodb;  # 查看建表语句
+----------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table    | Create Table                                                                                                                   |
+----------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| t_innodb | CREATE TABLE `t_innodb` (
  `id` int(11) DEFAULT NULL,
  `c1` varchar(10) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 |
+----------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> insert into t_innodb values(1,'aa'),(2,'bb'); # 写入2条数据
Query OK, 2 rows affected (0.01 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0
mysql> select * from t_innodb;
+------+------+
| id   | c1   |
+------+------+
|    1 | aa   |
|    2 | bb   |
+------+------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> lock table t_innodb write;  # 加表级锁
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
mysql> 


会话二


20200130155334741.png


20200130155455300.png


紧接着,这个Select 马上就出来结果了


20200130155513357.png


  • 行级锁 , 存储引擎实现的,并不是MySQL实现的

innodb 状态检查

命令: show engine innodb status;

mysql> pager more;  # 设置多页展示
PAGER set to 'more'
mysql> show engine innodb status\G ;  # \G 格式化查看 
*************************** 1. row ***************************
  Type: InnoDB
  Name: 
Status: 
=====================================
2020-01-30 15:26:27 0x7fbe901e8700 INNODB MONITOR OUTPUT
=====================================
Per second averages calculated from the last 6 seconds
-----------------
BACKGROUND THREAD
-----------------
srv_master_thread loops: 32 srv_active, 0 srv_shutdown, 166260 srv_idle
srv_master_thread log flush and writes: 166292
----------
SEMAPHORES
----------
OS WAIT ARRAY INFO: reservation count 40
OS WAIT ARRAY INFO: signal count 40
RW-shared spins 0, rounds 83, OS waits 39
RW-excl spins 0, rounds 0, OS waits 0
RW-sx spins 0, rounds 0, OS waits 0
Spin rounds per wait: 83.00 RW-shared, 0.00 RW-excl, 0.00 RW-sx
------------
TRANSACTIONS
------------
Trx id counter 109372
Purge done for trx's n:o < 109372 undo n:o < 0 state: running but idle
History list length 15
LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:
---TRANSACTION 421931820292832, not started
0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)
---TRANSACTION 421931820291920, not started
0 lock struct(s), heap size 1136, 0 row lock(s)
--------
FILE I/O
--------
I/O thread 0 state: waiting for completed aio requests (insert buffer thread)
I/O thread 1 state: waiting for completed aio requests (log thread)
--More--


适用场景

  • 适用大多数OLTP应用
  • 5.7以后 支持全文索引和 空间函数

多种存储引擎小结


20200130221410446.png


搞定MySQL


https://artisan.blog.csdn.net/article/details/104112676?spm=1001.2014.3001.5502


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总之,InnoDB和MyISAM各有千秋,选择合适的存储引擎应基于对应用程序特性的深入理解,以及对性能、数据完整性和可扩展性的综合考量。随着技术发展,InnoDB因其全面的功能和日益优化的性能,逐渐成为更广泛场景下的首选。然而,在特定条件下,MyISAM依然保留其独特的价值。
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