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存储引擎

MySQL体系结构

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连接层

最上层是一些客户端和链接服务,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。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

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。

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。

存储层

主要是将数据存储在文件系统之上,并完成与存储引擎的交互

存储引擎

数据库存储引擎是数据库底层软件组件,数据库管理系统使用数据引擎进行创建、查询、更新和删除数据操作。

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的类型。我们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。

数据库的存储引擎决定了表在计算机中的存储方式。不同的存储引擎提供不同的存储机制、索引技巧、锁定水平等功能,使用不同的存储引擎还可以获得特定的功能。

存储引擎描述
ARCHIVE用于数据存档的引擎,数据被插入后就不能在修改了,且不支持索引。
CSV在存储数据时,会以逗号作为数据项之间的分隔符。
BLACKHOLE会丢弃写操作,该操作会返回空内容。
FEDERATED将数据存储在远程数据库中,用来访问远程表的存储引擎。
InnoDB具备外键支持功能的事务处理引擎
MEMORY置于内存的表
MERGE用来管理由多个 MyISAM 表构成的表集合
MyISAM主要的非事务处理存储引擎
NDBMySQL 集群专用存储引擎

查询当前数据库支持的存储引擎

sql
show engines;

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建表时指定存储引擎

sql
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 ] ;

查询建表语句中默认的存储引擎

sql
show create table account;

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逻辑存储结构

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  • 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。
  • : 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。
  • :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)

存储引擎特点

InnoDB

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 引擎。

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
  • 支持外键约束,保证数据的完整性和正确性

文件

xxx.ibd:xxx代表表名,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、sdi)、数据和索引。

查看 Mysql 变量

sql
show variables like 'innodb_file_per_table';

innodb_file_per_table:决定多张表共享一个表空间还是每张表对应一个表空间

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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。

我们直接打开MySQL的 数据存放目录: MySQL Server 8.0\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

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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。

比如:我们有一张表 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,不能直接使用记事本打开,我们可以使用mysql提供的一 个指令 ibd2sdi ,通过该指令就可以从ibd文件中提取sdi信息。

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MyISAM

MyISAM是MySQL早期的默认存储引擎。

特点

  • 不支持事务
  • 不支持外键 支持表锁
  • 不支持行锁 访问速度快

文件

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

Memory

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。

特点

  • 内存存放 hash索引(默认)

文件

  • xxx.sdi:存储表结构信息

存储引擎区别

特点InnoDBMyISAMMemory
存储限制64TB
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N/A
内存使用中等
批量插入速度
支持外键支持--

面试题

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:

innodb-introduction

myisam-storage-engine

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。

InnoDB:如果应用对事物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,则 InnoDB 是比较合适的选择

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、并发性要求不高,那这个存储引擎是非常合适的。

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

电商中的足迹和评论适合使用 MyISAM 引擎,缓存适合使用 Memory 引擎。