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MySql---进阶篇（1）---存储引擎的介绍与选择

article 2024/12/25 14:34:11

1.1存储引擎---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。
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。

1.2.存储引擎介绍：

       大家可能没有听说过存储引擎，但是一定听过引擎这个词，引擎就是发动机，是一个机器的核心组件。 比如，对于舰载机、直升机、火箭来说，他们都有各自的引擎，是他们最为核心的组件。而我们在选择引擎的时候，需要在合适的场景，选择合适的存储引擎，就像在直升机上，我们不能选择舰载机的引擎一样。
      而对于存储引擎，也是一样，他是 mysql 数据库的核心，我们也需要在合适的场景选择合适的存储引擎。接下来就来介绍一下存储引擎。
      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。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。
1). 建表时指定存储引擎 
create table 表名 (
  字段，字段类型,[注释],
  .....
)engine = INNODB [comment 表注释];
2). 查询当前数据库支持的存储引擎 
show engines;
示例演示:
A. 查询建表语句 --- 默认存储引擎 : InnoDB 
-- 执行
show create table account;


-- 结果如下：
CREATE TABLE `account` (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID',
  `name` varchar(10) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',
  `money` double(10,2) DEFAULT NULL COMMENT '余额',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=3 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci COMMENT='账户表'
我们可以看到，创建表时，即使我们没有指定存储引擎，数据库也会自动选择默认的存储引擎。

B. 查询当前数据库支持的存储引擎 
show engines;
C. 创建表 my_myisam , 并指定 MyISAM 存储引擎 
create table my_myisam
(
    id   int,
    name varchar(30)
)engine = MyISAM comment 'test';
D. 创建表 my_memory , 指定 Memory 存储引擎 
create table my_menory(
  id int ,
  name varchar(30)
)engine = Memory;

1.3.存储引擎的特点：

上面我们介绍了什么是存储引擎，以及如何在建表时如何指定存储引擎，接下来我们就来介绍下来上面重点提到的三种存储引擎 InnoDB 、 MyISAM 、 Memory 的特点。

1.3.1  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 'innodb_file_per_table';

执行结果：innodb_file_per_table   ------>  ON

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： C:\ProgramData\MySQL\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，我们随机打开一个文件夹。

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，不能直接基于记事本打开，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，而 sdi 数据字典信息中就包含的表结构。

4). 逻辑存储结构

（1）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。
（2）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。
（3）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。 
（4）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。
（5）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 ) 。

1.3.2 MyISAM
1). 介绍
MyISAM 是 MySQL 早期的默认存储引擎。
2). 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
3). 文件
xxx.sdi ：存储表结构信息
xxx.MYD: 存储数据
xxx.MYI: 存储索引

1.3.3 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

1.3.4 区别及特点：

面试题:
InnoDB 引擎与 MyISAM 引擎的区别 ?
① . InnoDB 引擎 , 支持事务 , 而 MyISAM 不支持。
② . InnoDB 引擎 , 支持行锁和表锁 , 而 MyISAM 仅支持表锁 , 不支持行锁。
③ . InnoDB 引擎 , 支持外键 , 而 MyISAM 是不支持的。
主要是上述三点区别，具体参考如下官方文档：
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-introduction.html
https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/myisam-storage-engine.html

1.4.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。


http://www.kler.cn/a/450834.html

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