带你领略Mysql你不知道的技术

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2023-01-01 07:54 142阅读 0赞

## 存储引擎 ##

**InnoDB**  
是 MySQL 默认的事务型存储引擎，只有在需要它不支持的特性时，才考虑使用其它存储引擎。

实现了四个标准的隔离级别，默认级别是可重复读（REPEATABLE READ）。在可重复读隔离级别下，通过多版本并发控制（MVCC）+ Next-Key Locking 防止幻影读。

主索引是聚簇索引，在索引中保存了数据，从而避免直接读取磁盘，因此对查询性能有很大的提升。

内部做了很多优化，包括从磁盘读取数据时采用的可预测性读、能够加快读操作并且自动创建的自适应哈希索引、能够加速插入操作的插入缓冲区等。

支持真正的在线热备份。其它存储引擎不支持在线热备份，要获取一致性视图需要停止对所有表的写入，而在读写混合场景中，停止写入可能也意味着停止读取。

**MyISAM**  
设计简单，数据以紧密格式存储。对于只读数据，或者表比较小、可以容忍修复操作，则依然可以使用它。

提供了大量的特性，包括压缩表、空间数据索引等。

不支持事务。

不支持行级锁，只能对整张表加锁，读取时会对需要读到的所有表加共享锁，写入时则对表加排它锁。但在表有读取操作的同时，也可以往表中插入新的记录，这被称为并发插入（CONCURRENT INSERT）。

可以手工或者自动执行检查和修复操作，但是和事务恢复以及崩溃恢复不同，可能导致一些数据丢失，而且修复操作是非常慢的。

如果指定了 DELAY\_KEY\_WRITE 选项，在每次修改执行完成时，不会立即将修改的索引数据写入磁盘，而是会写到内存中的键缓冲区，只有在清理键缓冲区或者关闭表的时候才会将对应的索引块写入磁盘。这种方式可以极大的提升写入性能，但是在数据库或者主机崩溃时会造成索引损坏，需要执行修复操作。

**比较**

*  事务：InnoDB 是事务型的，可以使用 Commit 和 Rollback 语句。
 *  并发：MyISAM 只支持表级锁，而 InnoDB 还支持行级锁。
 *  外键：InnoDB 支持外键。
 *  备份：InnoDB 支持在线热备份。
 *  崩溃恢复：MyISAM 崩溃后发生损坏的概率比 InnoDB 高很多，而且恢复的速度也更慢。
 *  其它特性：MyISAM 支持压缩表和空间数据索引。

## 数据类型 ##

## 整型 ##

TINYINT, SMALLINT, MEDIUMINT, INT, BIGINT 分别使用 8, 16, 24, 32, 64 位存储空间，一般情况下越小的列越好。

INT(11) 中的数字只是规定了交互工具显示字符的个数，对于存储和计算来说是没有意义的。

## 浮点数 ##

FLOAT 和 DOUBLE 为浮点类型，DECIMAL 为高精度小数类型。CPU 原生支持浮点运算，但是不支持 DECIMAl 类型的计算，因此 DECIMAL 的计算比浮点类型需要更高的代价。

FLOAT、DOUBLE 和 DECIMAL 都可以指定列宽，例如 DECIMAL(18, 9) 表示总共 18 位，取 9 位存储小数部分，剩下 9 位存储整数部分。

## 字符串 ##

主要有 CHAR 和 VARCHAR 两种类型，一种是定长的，一种是变长的。

VARCHAR 这种变长类型能够节省空间，因为只需要存储必要的内容。但是在执行 UPDATE 时可能会使行变得比原来长，当超出一个页所能容纳的大小时，就要执行额外的操作。MyISAM 会将行拆成不同的片段存储，而 InnoDB 则需要分裂页来使行放进页内。

在进行存储和检索时，会保留 VARCHAR 末尾的空格，而会删除 CHAR 末尾的空格。

## 时间和日期 ##

MySQL 提供了两种相似的日期时间类型：DATETIME 和 TIMESTAMP。

**DATETIME**

能够保存从 1000 年到 9999 年的日期和时间，精度为秒，使用 8 字节的存储空间。

它与时区无关。

默认情况下，MySQL 以一种可排序的、无歧义的格式显示 DATETIME 值，例如“2008-01-16 22:37:08”，这是 ANSI 标准定义的日期和时间表示方法。

**TIMESTAMP**

和 UNIX 时间戳相同，保存从 1970 年 1 月 1 日午夜（格林威治时间）以来的秒数，使用 4 个字节，只能表示从 1970 年到 2038 年。

它和时区有关，也就是说一个时间戳在不同的时区所代表的具体时间是不同的。

MySQL 提供了 FROM\_UNIXTIME() 函数把 UNIX 时间戳转换为日期，并提供了 UNIX\_TIMESTAMP() 函数把日期转换为 UNIX 时间戳。

默认情况下，如果插入时没有指定 TIMESTAMP 列的值，会将这个值设置为当前时间。

应该尽量使用 TIMESTAMP，因为它比 DATETIME 空间效率更高。

## 切分 ##

## 水平切分 ##

水平切分又称为 Sharding，它是将同一个表中的记录拆分到多个结构相同的表中。

当一个表的数据不断增多时，Sharding 是必然的选择，它可以将数据分布到集群的不同节点上，从而缓存单个数据库的压力。

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## 垂直切分 ##

垂直切分是将一张表按列切分成多个表，通常是按照列的关系密集程度进行切分，也可以利用垂直切分将经常被使用的列和不经常被使用的列切分到不同的表中。

在数据库的层面使用垂直切分将按数据库中表的密集程度部署到不同的库中，例如将原来的电商数据库垂直切分成商品数据库、用户数据库等。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDMwMjI0MA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

## Sharding 策略 ##

*  哈希取模：hash(key) % N；
 *  范围：可以是 ID 范围也可以是时间范围；
 *  映射表：使用单独的一个数据库来存储映射关系。

## Sharding 存在的问题 ##

### 1. 事务问题 ###

使用分布式事务来解决，比如 XA 接口。

### 2. 连接 ###

可以将原来的连接分解成多个单表查询，然后在用户程序中进行连接。

### 3. ID 唯一性 ###

*  使用全局唯一 ID（GUID）
 *  为每个分片指定一个 ID 范围
 *  分布式 ID 生成器 (如 Twitter 的 Snowflake 算法)

# 六、复制 #

## 主从复制 ##

主要涉及三个线程：binlog 线程、I/O 线程和 SQL 线程。

*  **binlog 线程** ：负责将主服务器上的数据更改写入二进制日志（Binary log）中。
 *  **I/O 线程** ：负责从主服务器上读取二进制日志，并写入从服务器的中继日志（Relay log）。
 *  **SQL 线程** ：负责读取中继日志，解析出主服务器已经执行的数据更改并在从服务器中重放（Replay）。

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## 读写分离 ##

主服务器处理写操作以及实时性要求比较高的读操作，而从服务器处理读操作。

读写分离能提高性能的原因在于：

*  主从服务器负责各自的读和写，极大程度缓解了锁的争用；
 *  从服务器可以使用 MyISAM，提升查询性能以及节约系统开销；
 *  增加冗余，提高可用性。

读写分离常用代理方式来实现，代理服务器接收应用层传来的读写请求，然后决定转发到哪个服务器。

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