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07.存储引擎

来源：博客园

1. MYSQL体系结构

  1. 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。


    【资料图】

  2. 服务层

    第二层架构主要完成大多数的核心服务功能，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。

  3. 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。数据库中的索引是在存储引擎层实现的。

  4. 存储层

    数据存储层， 主要是将数据(如: redolog、undolog、数据、索引、二进制日志、错误日志、查询日志、慢查询日志等)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，它的架构可以在多种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。

2. 存储引擎介绍

存储引擎就是存储数据、建立索引、更新/查询数据等技术的实现方式 。

存储引擎是基于表的，而不是基于库的，所以存储引擎也可被称为表类型。可以在创建表的时候，来指定选择的存储引擎，如果没有指定将自动选择默认的存储引擎。

建表时指定存储引擎（建表时不指定存储引擎，默认使用INNERDB）

CREATE TABLE 表名(    字段1 字段1类型 [ COMMENT 字段1注释 ] ,    ......    字段n 字段n类型 [COMMENT 字段n注释 ]) ENGINE = INNODB [ COMMENT 表注释 ] ;

查询当前数据库支持的存储引擎

SHOW ENGINES;

查询建表语句

SHOW CREATE TABLE account;

创建表 my_myisam , 并指定MyISAM存储引擎

CREATE TABLE my_myisam(    id INT,    name VARCHAR(10)) ENGINE = MyISAM ;

3. 存储引擎特点

3.1 INNODB

  1. 介绍

    InnoDB是一种兼顾高可靠性和高性能的通用存储引擎，在 MySQL 5.5 之后，InnoDB是默认的MySQL 存储引擎。

  2. 特点

    • DML操作遵循ACID模型，支持事务；
    • 行级锁，提高并发访问性能；
    • 支持外键FOREIGN KEY约束，保证数据的完整性和正确性；

  3. 文件

    xxx.ibd：xxx代表的是表名，innoDB引擎的每张表都会对应这样一个表空间文件，存储该表的表结构（frm-早期的 、sdi-新版的）、数据和索引。

    参数：innodb_file_per_table

    SHOW VARIABLES LIKE "Innndb_file_per_table";

    如果该参数开启，代表对于InnoDB引擎的表，每一张表都对应一个ibd文件。

    打开MySQL的数据存放目录： /usr/local/mysql/data/， 这个目录下有很多文件夹，不同的文件夹代表不同的数据库

    可以看到里面有很多的ibd文件，每一个ibd文件就对应一张表

    有一张表 account，就有这样的一个account.ibd文件，而在这个ibd文件中不仅存放表结构、数据，还会存放该表对应的索引信息。

    而该文件是基于二进制存储的，不能直接基于记事本打开，可以使用mysql提供的一个指令 ibd2sdi ，通过ibd2sdi 文件名.ibd指令就可以从ibd文件中提取sdi信息，而sdi数据字典信息中就包含该表s的表结构。

  4. 逻辑存储结构

    • 表空间 : InnoDB存储引擎逻辑结构的最高层，ibd文件其实就是表空间文件，在表空间中可以包含多个Segment段。
    • 段 : 表空间是由各个段组成的， 常见的段有数据段、索引段、回滚段等。InnoDB中对于段的管理，都是引擎自身完成，不需要人为对其控制，一个段中包含多个区。
    • 区 : 区是表空间的单元结构，每个区的大小为1M。 默认情况下， InnoDB存储引擎页大小为16K， 即一个区中一共有64个连续的页。
    • 页 : 页是组成区的最小单元，页也是InnoDB 存储引擎磁盘管理的最小单元，每个页的大小默认为 16KB。为了保证页的连续性，InnoDB 存储引擎每次从磁盘申请 4-5 个区。
    • 行 : InnoDB 存储引擎是面向行的，也就是说数据是按行进行存放的，在每一行中除了定义表时所指定的字段以外，还包含两个隐藏字段(后面会详细介绍)。

3.2 MyISAM

  1. 介绍

    MyISAM是MySQL早期的默认存储引擎。（5.5版本以上默认为INNODB）

  2. 特点

    xxx.sdi：存储表结构信息xxx.MYD: 存储数据xxx.MYI: 存储索引

3.3 Memory

  1. 介绍

    Memory引擎的表数据时存储在内存中的，由于受到硬件问题、或断电问题的影响，只能将这些表作为临时表或缓存使用。

  2. 特点

    内存存放hash索引（默认）

  3. 文件

    xxx.sdi：存储表结构信息

3.4 区别以及特点

特点InnoDBMyISAMMemory
存储限制64TB有有
事务安全支持--
锁机制行锁表锁表锁
B+TREE索引支持支持支持
Hash索引--支持
全文索引支持（5.6版本之后）支持-
空间使用高低不使用
内存使用高低中等
批量插入速度低高高
支持外键支持--

InnoDB引擎与MyISAM引擎的区别 ?

  • InnoDB引擎, 支持事务, 而MyISAM不支持。
  • InnoDB引擎, 支持行锁和表锁, 而MyISAM仅支持表锁, 不支持行锁。
  • InnoDB引擎, 支持外键, 而MyISAM是不支持的。

主要是上述三点区别，当然也可以从索引结构、存储限制等方面，更加深入的回答，具体参考如下官方文档：

https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-introduction.htmlhttps://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/myisam-storage-engine.html

4. 存储引擎选择

在选择存储引擎时，应该根据应用系统的特点选择合适的存储引擎。对于复杂的应用系统，还可以根据实际情况选择多种存储引擎进行组合。

  1. InnoDB: 是Mysql的默认存储引擎，支持事务、外键。如果应用对事务的完整性有比较高的要求，在并发条件下要求数据的一致性，数据操作除了插入和查询之外，还包含很多的更新、删除操作，那么InnoDB存储引擎是比较合适的选择。
  2. MyISAM ： 如果应用是以读操作和插入操作为主，只有很少的更新和删除操作，并且对事务的完整性、并发性要求不是很高，那么选择这个存储引擎是非常合适的。
  3. MEMORY：将所有数据保存在内存中，访问速度快，通常用于临时表及缓存。MEMORY的缺陷就是对表的大小有限制，太大的表无法缓存在内存中，而且无法保障数据的安全性。

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