第05章 存储引擎【1.MySQL架构篇】【MySQL高级】2

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL Serverless,0.5-2RCU 50GB
简介: 第05章 存储引擎【1.MySQL架构篇】【MySQL高级】2

3. 设置表的存储引擎

存储引擎是负责对表中的数据进行提取和写入工作的,可以为不同的表设置不同的存储引擎 ,也就是说不同的表可以有不同的物理存储结构,不同的提取和写入方式。表的存储引擎决定了表在底层存储数据的具体格式。

3.1 创建表时指定存储引擎

我们之前创建表的语句都没有指定表的存储引擎,那就会使用默认的存储引擎 InnoDB 。如果我们想显式的指定一下表的存储引擎,那可以这么写:

CREATE TABLE 表名(
建表语句;
) ENGINE = 存储引擎名称;

测试

create table emp4(id int) engine=InnoDB;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
show create table emp4;
/*
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                     |
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| emp4  | CREATE TABLE `emp4` (
  `id` int DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci |
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
*/

3.2 修改表的存储引擎

如果表已经建好了,也可以使用下边这个语句来修改表的存储引擎:

ALTER TABLE 表名 ENGINE = 存储引擎名称;

测试

alter table emp4 engine = myisam;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0
show create table emp4;
/*
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                                                                                     |
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| emp4  | CREATE TABLE `emp4` (
  `id` int DEFAULT NULL
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci |
+-------+------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
*/

改回去InnoDB



4. 引擎介绍

4.1 InnoDB 引擎:具备外键支持功能的事务存储引擎

InnoDB 引擎具备外键支持功能的事务存储引擎(InnoDB的优点一)


MySQL从3.23.34a开始就包含InnoDB存储引擎。 大于等于5.5之后,默认采用InnoDB引擎 。

InnoDB是MySQL的默认事务型引擎,它被设计用来处理大量的短期(short-lived)事务。可以确保事务的完整提交(Commit)和回滚(Rollback)(InnoDB的优点二)

除了增加和查询外(MyISAM擅长增加和查询),还需要更新、删除操作,那么,应优先选择InnoDB存储引擎。(InnoDB的优点三)

  • 除非有非常特别的原因需要使用其他的存储引擎,否则应该优先考虑InnoDB引擎。
  • 数据文件结构:(在《第02章_MySQL数据目录》章节已讲)
  • 表名.frm 存储表结构(MySQL8.0时,合并在表名.ibd中)
  • 表名.ibd 存储数据和索引
    InnoDB是 为处理巨大数据量的最大性能而设计

在以前的版本中,字典数据以元数据文件、非事务表等来存储。现在这些元数据文件被删除了。比如: .frm , .par , .trn ,.isl , .db.opt 等都在MySQL8.0中不存在了。

对于并发量大的情况和数据量大的情况,InnoDB性能表现较好。InnoDB支持行级锁,行级锁粒度低,更适合于高并发的场景(InnoDB的优点四)

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存数据和索引(InnoDB缺点一)。

MyISAM只缓存索引,不缓存真实数据;InnoDB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。(InnoDB缺点二)。

4.2 MyISAM 引擎:主要的非事务处理存储引擎

MyISAM提供了大量的特性,包括全文索引、压缩、空间函数(GIS)等,但MyISAM 不支持事务、行级锁、外键,有一个毫无疑问的缺陷就是崩溃后无法安全恢复 。


5.5之前默认的存储引擎


优势是访问的速度快 ,对事务完整性没有要求或者以SELECT、INSERT为主的应用


针对数据统计有额外的常数存储。故而 count(*) 的查询效率很高 :O(1)级别


数据文件结构:(在《第02章_MySQL数据目录》章节已讲)


表名.frm 存储表结构

表名.MYD 存储数据 (MYData)

表名.MYI 存储索引 (MYIndex)

应用场景:只读应用或者以读为主的业务

4.3 Archive 引擎:用于数据存档

archive是归档的意思,仅仅支持插入和查询出两种功能(行被插入后不能再修改)

在MySQL5.5以后支持索引功能。

拥有很好的压缩机制,使用zlib压缩库,在记录请求的时候实时的进行压缩,经常被用来作为仓库使用。

创建ARCHIVE表时,存储引擎会创建名称以表名开头的文件。数据文件的扩展名为 .ARZ。

根据英文的测试结论来看,同样数据量下,Archive表比MyISAM表要小大约75%,比支持事务处理的InnoDB表小大约83%。

ARCHIVE存储引擎采用了行级锁。该ARCHIVE引擎支持 AUTO_INCREMENT列属性。

AUTO_INCREMENT列可以具有唯一索引或非唯一索引。尝试在任何其他列上创建索引会导致错误。

  • Archive表适合日志和数据采集(档案)类应用;适合存储大量的独立的作为历史记录的数据。拥有很高的插入速度,但是对查询的支持较差。
  • 下表展示了ARCHIVE 存储引擎功能
特征 是否支持
B树索引 不支持
备份/时间点恢复 (在服务器中实现,而不是在存储引擎中) 支持
集群数据库支持 不支持
聚集索引 不支持
压缩数据 支持
数据缓存 不支持
加密数据(加密功能在服务器中实现) 支持
外键支持 不支持
全文检索索引 不支持
地理空间数据类型支持 支持
地理空间索引支持 不支持
哈希索引 不支持
索引缓存 不支持
锁粒度 行锁
MVCC 不支持
存储限制 没有任何限制
交易 不支持
更新数据字典的统计信息 支持

4.4 Blackhole 引擎:丢弃写操作,读操作会返回空内容

  • Blackhole引擎没有实现任何存储机制,它会丢弃所有插入的数据,不做任何保存。
  • 但服务器会记录Blackhole表的日志,所以可以用于复制数据到备库,或者简单他记录到日志。但这种应用方式会碰到很多问题,因此并不推荐。

4.5 CSV 引擎:存储数据时,以逗号分隔各个数据项

CSV引擎可以将普通的CSV文件作为MySQL的表来处理,但不支持索引

CSV引挚可以作为一种数据交换的机制,非常有用。

CSV存储的数据直接可以在操作系统里,用文本编辑器,或者excel读取。

对于数据的快速导入、导出是有明显优势的。

创建CSV表时,服务器会创建一个纯文本数据文件,其名称以表名开头并带有.CSV扩展名。当把数据存储到表中时,存储引擎将其以逗号分隔值格式保存到数据文件中。


使用案例如下

#错误:CSV不支持空的列
create table csv_demo(id int,name char(20)) engine=csv;
#ERROR 1178 (42000): The storage engine for the table doesn't support nullable columns
#正确:声明CSV引擎的表时,每个字段都要是非空not null
create table csv_demo(id int not null,name char(20) not null) engine=csv;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
show create table csv_demo;
 /*
+----------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table    | Create Table                                                                                                                              |
+----------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| csv_demo | CREATE TABLE `csv_demo` (
  `id` int NOT NULL,
  `name` char(20) NOT NULL
) ENGINE=CSV DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci |
+----------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
*/

插入数据

mysql> insert into csv_demo(id,name)values(1,'atguigu01'),(2,'atguigu02');
Query OK, 2 rows affected (0.01 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0
mysql> select * from csv_demo;
+----+-----------+
| id | name      |
+----+-----------+
|  1 | atguigu01 |
|  2 | atguigu02 |
+----+-----------+
2 rows in set (0.01 sec)

创建CSV表还会创建相应的元文件 ,用于存储表的状态和表中存在的行数 。此文件的名称与表的名称相同,后缀为 CSM 。如图所示

[root@centos7-mysql-1 ~]# cd /var/lib/mysql/dbtest1
[root@centos7-mysql-1 dbtest1]# ll


把demo.CSV复制到Windows下,打开



4.6 Memory 引擎:置于内存的表

概述:

Memory采用的逻辑介质是内存响应速度很快 ,但是当mysqld守护进程崩溃的时候数据会丢失 。另外,要求存储的数据是数据长度不变的格式,比如,Blob和Text类型的数据不可用(长度不固定的)。
主要特征:
Memory同时支持哈希(HASH)索引 和 B+树索引 。


哈希索引相等的比较快,但是对于范围的比较慢很多

默认使用哈希(HASH)索引,其速度要比使用B型树(BTREE)索引快

如果希望使用B树索引,可以在创建索引时选择使用。

Memory表至少比MyISAM表要快一个数量级 。


MEMORY 表的大小是受到限制 的。表的大小主要取决于两个参数,分别是 max_rows 和 max_heap_table_size。其中,max_rows可以在创建表时指定;max_heap_table_size的大小默 认为16MB,可以按需要进行扩大。


数据文件与索引文件分开存储。


每个基于MEMORY存储引擎的表实际对应一个磁盘文件,该文件的文件名与表名相同,类型为frm类型,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的。

这样有利于数据的快速处理,提供整个表的处理效率。

缺点:其数据易丢失,生命周期短。基于这个缺陷,选择MEMORY存储引擎时需要特别小心。

使用Memory存储引擎的场景:

1.目标数据比较小 ,而且非常频繁的进行访问 ,在内存中存放数据,如果太大的数据会造成内存溢出 。可以通过参数 max_heap_table_size 控制Memory表的大小,限制Memory表的最大的大小。

2.如果数据是临时的 ,而且必须立即可用得到,那么就可以放在内存中。

3.存储在Memory表中的数据如果突然间 丢失的话也没有太大的关系 。

4.7 Federated 引擎:访问远程表

  • Federated引擎是访问其他MySQL服务器的一个代理 ,尽管该引擎看起来提供了一种很好的 跨服务器的灵活性 ,但也经常带来问题,因此 默认是禁用的

4.8 Merge引擎:管理多个MyISAM表构成的表集合

4.9 NDB引擎:MySQL集群专用存储引擎

也叫做 NDB Cluster 存储引擎,主要用于 MySQL Cluster 分布式集群 环境,类似于 Oracle 的 RAC 集群。

4.10 引擎对比

MySQL中同一个数据库,不同的表可以选择不同的存储引擎。如下表对常用存储引擎做出了对比。

特点 MyISAM InnoDB MEMORY MERGE NDB
存储限制 64TB 没有
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
数据索引 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 支持 支持 支持
数据可压缩 支持
空间使用 N/A
内存使用 中等
批量插入的速度
支持外键 支持

其实这些东西大家没必要立即就给记住,列出来的目的就是想让大家明白不同的存储引擎支持不同的功能。

其实我们最常用的就是 InnoDBMyISAM ,有时会提一下 MemoryCSV 。其中 InnoDB 是 MySQL 默认的存储引擎。

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