MySQL的存储引擎

向右看齐 2022-06-08 14:20 149阅读 0赞

## 存储引擎是什么 ##

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例如，如果你在研究大量的临时数据，你也许需要使用内存存储引擎。内存存储引擎能够在内存中存储所有的表格数据。又或者，你也许需要一个支持 [事务处理][Link 1]的数据库(以确保事务处理不成功时数据的回退能力)。

这些不同的技术以及配套的相关功能在MySQL中被称作存储引擎(也称作表类型)。MySQL默认配置了许多不同的存储引擎，可以预先设置或者在MySQL服务器中启用。你可以选择适用于服务器、数据库和表格的存储引擎，以便在选择如何存储你的信息、如何检索这些信息以及你需要你的数据结合什么性能和功能的时候为你提供最大的灵活性。

选择如何存储和检索你的数据的这种灵活性是MySQL为什么如此受欢迎的主要原因。其它[数据库系统][Link 2](包括大多数商业选择)仅支持一种类型的数据存储。遗憾的是，其它类型的数据库解决方案采取的“一个尺码满足一切需求”的方式意味着你要么就牺牲一些性能，要么你就用几个小时甚至几天的时间详细调整你的数据库。使用MySQL，我们仅需要修改我们使用的存储引擎就可以了\[1\]

## Mysql存储引擎 ##

[MyISAM][]： 拥有较高的插入，查询速度，但不支持 [事务][Link 3]

[InnoDB][] ：5.5版本后Mysql的默认数据库，事务型数据库的首选引擎，支持ACID事务，支持行级锁定

[BDB][]： 源自Berkeley DB，事务型数据库的另一种选择，支持COMMIT和ROLLBACK等其他事务特性

Memory ：所有数据置于内存的存储引擎，拥有极高的插入，更新和查询效率。但是会占用和数据量成正比的内存空间。并且其内容会在Mysql重新启动时丢失

Merge ：将一定数量的MyISAM表联合而成一个整体，在超大规模数据存储时很有用

Archive ：非常适合存储大量的独立的，作为历史记录的数据。因为它们不经常被读取。Archive拥有高效的插入速度，但其对查询的支持相对较差

Federated： 将不同的Mysql服务器联合起来，逻辑上组成一个完整的数据库。非常适合 [分布式应用][Link 4]

Cluster/NDB ：高冗余的存储引擎，用多台数据机器联合提供服务以提高整体性能和安全性。适合数据量大，安全和性能要求高的应用

[CSV][]： 逻辑上由逗号分割数据的存储引擎。它会在数据库子目录里为每个数据表创建一个.CSV文件。这是一种普通文本文件，每个数据行占用一个文本行。CSV存储引擎不支持索引。

BlackHole ：黑洞引擎，写入的任何数据都会消失，一般用于记录binlog做复制的中继

另外，Mysql的存储引擎接口定义良好。有兴趣的开发者通过阅读文档编写自己的存储引擎。

MySQL5.5以后默认使用**InnoDB**存储引擎，其中InnoDB和BDB提供事务安全表，其它存储引擎都是非事务安全表。  
若要修改默认引擎，可以修改配置文件中的default-storage-engine。可以通过：show variables like 'default\_storage\_engine';查看当前数据库到默认引擎。命令：*show engines*和*show variables like 'have%'*可以列出当前数据库所支持到引擎。其中Value显示为disabled的记录表示数据库支持此引擎，而在数据库启动时被禁用。在MySQL5.1以后，INFORMATION\_SCHEMA数据库中存在一个ENGINES的表，它提供的信息与show engines;语句完全一样，可以使用下面语句来查询哪些存储引擎支持事物处理：select engine from information\_chema.engines where transactions = 'yes';  
可以通过engine关键字在创建或修改数据库时指定所使用到引擎。  
主要存储引擎：MyISAM、InnoDB、MEMORY和MERGE介绍：  
在创建表到时候通过*engine=...*或*type=...*来指定所要使用到引擎。*show table status from DBname*来查看指定表到引擎。

**(一)MyISAM  
　　**它不支持事务，也不支持外键，尤其是访问速度快，对事务完整性没有要求或者以SELECT、INSERT为主的应用基本都可以使用这个引擎来创建表。  
每个MyISAM在磁盘上存储成3个文件，其中文件名和表名都相同，但是扩展名分别为：

*  .frm(存储表定义)
 *  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，平均分配IO，获取更快的速度。要指定数据文件和索引文件的路径，需要在创建表的时候通过DATA DIRECTORY和INDEX DIRECTORY语句指定，文件路径需要使用绝对路径。  
　　每个MyISAM表都有一个标志，服务器或myisamchk程序在检查MyISAM数据表时会对这个标志进行设置。MyISAM表还有一个标志用来表明该数据表在上次使用后是不是被正常的关闭了。如果服务器以为当机或崩溃，这个标志可以用来判断数据表是否需要检查和修复。如果想让这种检查自动进行，可以在启动服务器时使用--myisam-recover现象。这会让服务器在每次打开一个MyISAM数据表是自动检查数据表的标志并进行必要的修复处理。MyISAM类型的表可能会损坏，可以使用CHECK TABLE语句来检查MyISAM表的健康，并用REPAIR TABLE语句修复一个损坏到MyISAM表。  
　　MyISAM的表还支持3种不同的存储格式：

*  静态(固定长度)表
 *  动态表
 *  压缩表

其中静态表是默认的存储格式。静态表中的字段都是非变长字段，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。静态表在数据存储时会根据列定义的宽度定义补足空格，但是在访问的时候并不会得到这些空格，这些空格在返回给应用之前已经去掉。同时需要注意：在某些情况下可能需要返回字段后的空格，而使用这种格式时后面到空格会被自动处理掉。  
　　动态表包含变长字段，记录不是固定长度的，这样存储的优点是占用空间较少，但是频繁到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。  
　　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。  
**(二)InnoDB  
　　**InnoDB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。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。  
*1)自动增长列：  
　　*InnoDB表的自动增长列可以手工插入，但是插入的如果是空或0，则实际插入到则是自动增长后到值。可以通过"ALTER TABLE...AUTO\_INCREMENT=n;"语句强制设置自动增长值的起始值，默认为1，但是该强制到默认值是保存在内存中，数据库重启后该值将会丢失。可以使用LAST\_INSERT\_ID()查询当前线程最后插入记录使用的值。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。  
对于InnoDB表，自动增长列必须是索引。如果是组合索引，也必须是组合索引的第一列，但是对于MyISAM表，自动增长列可以是组合索引的其他列，这样插入记录后，自动增长列是按照组合索引到前面几列排序后递增的。  
*2)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，父表必须有对应的索引，子表在创建外键的时候也会自动创建对应的索引。  
      在创建索引的时候，可以指定在删除、更新父表时，对子表进行的相应操作，包括restrict、cascade、set null和no action。其中restrict和no action相同，是指限制在子表有关联的情况下，父表不能更新；casecade表示父表在更新或删除时，更新或者删除子表对应的记录；set null 则表示父表在更新或者删除的时候，子表对应的字段被set null。  
　　当某个表被其它表创建了外键参照，那么该表对应的索引或主键被禁止删除。  
　　可以使用set foreign\_key\_checks=0;临时关闭外键约束，set foreign\_key\_checks=1;打开约束。  
**(三)MEMORY  
　　**memory使用存在内存中的内容来创建表。每个MEMORY表实际对应一个磁盘文件，格式是.frm。MEMORY类型的表访问非常快，因为它到数据是放在内存中的，并且默认使用HASH索引，但是一旦服务器关闭，表中的数据就会丢失，但表还会继续存在。  
      默认情况下，memory数据表使用散列索引，利用这种索引进行“相等比较”非常快，但是对“范围比较”的速度就慢多了。因此，散列索引值适合使用在"="和"<=>"的操作符中，不适合使用在"<"或">"操作符中，也同样不适合用在order by字句里。如果确实要使用"<"或">"或betwen操作符，可以使用btree索引来加快速度。  
　　存储在MEMORY数据表里的数据行使用的是长度不变的格式，因此加快处理速度，这意味着不能使用BLOB和TEXT这样的长度可变的数据类型。VARCHAR是一种长度可变的类型，但因为它在MySQL内部当作长度固定不变的CHAR类型，所以可以使用。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>create table tab_memory engine=memory </code> 
      <code>select</code> 
      <code>id,name,age,addr </code> 
      <code>from</code> 
      <code>man order </code> 
      <code>by</code> 
      <code>id;</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

使用USING HASH/BTREE来指定特定到索引。

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>create index mem_hash </code> 
      <code>using</code> 
      <code>hash </code> 
      <code>on</code> 
      <code>tab_memory(city_id);</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

在启动MySQL服务的时候使用--init-file选项，把insert into...select或load data infile 这样的语句放入到这个文件中，就可以在服务启动时从持久稳固的数据源中装载表。  
　　服务器需要足够的内存来维持所在的在同一时间使用的MEMORY表，当不再使用MEMORY表时，要释放MEMORY表所占用的内存，应该执行DELETE FROM或truncate table或者删除整个表。  
　　每个MEMORY表中放置到数据量的大小，受到max\_heap\_table\_size系统变量的约束，这个系统变量的初始值是16M，同时在创建MEMORY表时可以使用MAX\_ROWS子句来指定表中的最大行数。

**存储引擎的选择**

不同的存储引擎都有各自的特点，以适应不同的需求，如下表所示：

<table style="width:619px; height:169px"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center"><strong>功&nbsp; 能</strong></td> 
   <td style="text-align:center"><strong>MYISAM</strong></td> 
   <td style="text-align:center"><strong>Memory</strong></td> 
   <td style="text-align:center"><strong>InnoDB</strong></td> 
   <td style="text-align:center"><strong>Archive</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center">存储限制</td> 
   <td style="text-align:center">256TB</td> 
   <td style="text-align:center">RAM</td> 
   <td style="text-align:center">64TB</td> 
   <td style="text-align:center">None</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center">支持事物</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
   <td style="text-align:center">Yes</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center">支持全文索引</td> 
   <td style="text-align:center">Yes</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center">支持数索引</td> 
   <td style="text-align:center">Yes</td> 
   <td style="text-align:center">Yes</td> 
   <td style="text-align:center">Yes</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center">支持哈希索引</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
   <td style="text-align:center">Yes</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center">支持数据缓存</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
   <td style="text-align:center">N/A</td> 
   <td style="text-align:center">Yes</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center">支持外键</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
   <td style="text-align:center">Yes</td> 
   <td style="text-align:center">No</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

如果要提供提交、回滚、崩溃恢复能力的事物安全（ACID兼容）能力，并要求实现并发控制，InnoDB是一个好的选择

如果数据表主要用来插入和查询记录，则MyISAM引擎能提供较高的处理效率

如果只是临时存放数据，数据量不大，并且不需要较高的数据安全性，可以选择将数据保存在内存中的Memory引擎，MySQL中使用该引擎作为临时表，存放查询的中间结果

如果只有INSERT和SELECT操作，可以选择Archive，Archive支持高并发的插入操作，但是本身不是事务安全的。Archive非常适合存储归档数据，如记录日志信息可以使用Archive

使用哪一种引擎需要灵活选择，**一个数据库中多个表可以使用不同引擎以满足各种性能和实际需求**，使用合适的存储引擎，将会提高整个数据库的性能

[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/%E4%BA%8B%E5%8A%A1%E5%A4%84%E7%90%86
[Link 2]: https://baike.baidu.com/item/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%BA%93%E7%B3%BB%E7%BB%9F
[MyISAM]: https://baike.baidu.com/item/MyISAM
[Link 3]: https://baike.baidu.com/item/%E4%BA%8B%E5%8A%A1
[InnoDB]: https://baike.baidu.com/item/InnoDB
[BDB]: https://baike.baidu.com/item/BDB
[Link 4]: https://baike.baidu.com/item/%E5%88%86%E5%B8%83%E5%BC%8F%E5%BA%94%E7%94%A8
[CSV]: https://baike.baidu.com/item/CSV