• MySQL常见的三种存储引擎


    Ok,我们知道了,引擎就是一个程序的核心组件。

    简单来说,存储引擎就是指表的类型以及表在计算机上的存储方式

    存储引擎的概念是MySQL的特点,Oracle中没有专门的存储引擎的概念,Oracle有OLTP和OLAP模式的区分。不同的存储引擎决定了MySQL数据库中的表可以用不同的方式来存储。我们可以根据数据的特点来选择不同的存储引擎

    在MySQL中的存储引擎有很多种,可以通过“SHOW ENGINES”语句来查看。下面重点关注InnoDB、MyISAM、MEMORY这三种。

    一、InnoDB存储引擎

    InnoDB给MySQL的表提供了事务处理、回滚、崩溃修复能力和多版本并发控制的事务安全。在MySQL从3.23.34a开始包含InnnoDB。它是MySQL上第一个提供外键约束的表引擎。而且InnoDB对事务处理的能力,也是其他存储引擎不能比拟的。靠后版本的MySQL的默认存储引擎就是InnoDB。

    InnoDB存储引擎总支持AUTO_INCREMENT。自动增长列的值不能为空,并且值必须唯一。MySQL中规定自增列必须为主键。在插入值的时候,如果自动增长列不输入值,则插入的值为自动增长后的值;如果输入的值为0或空(NULL),则插入的值也是自动增长后的值;如果插入某个确定的值,且该值在前面没有出现过,就可以直接插入。

    InnoDB还支持外键(FOREIGN KEY)。外键所在的表叫做子表,外键所依赖(REFERENCES)的表叫做父表。父表中被字表外键关联的字段必须为主键。当删除、更新父表中的某条信息时,子表也必须有相应的改变,这是数据库的参照完整性规则

    InnoDB中,创建的表的表结构存储在.frm文件中(我觉得是frame的缩写吧)。数据和索引存储在innodb_data_home_dir和innodb_data_file_path定义的表空间中。

    InnoDB的优势在于提供了良好的事务处理、崩溃修复能力和并发控制。缺点是读写效率较差,占用的数据空间相对较大

    二、MyISAM存储引擎

    MyISAM是MySQL中常见的存储引擎,曾经是MySQL的默认存储引擎。MyISAM是基于ISAM引擎发展起来的,增加了许多有用的扩展。

    MyISAM的表存储成3个文件。文件的名字与表名相同。拓展名为frm、MYD、MYI。其实,frm文件存储表的结构;MYD文件存储数据,是MYData的缩写;MYI文件存储索引,是MYIndex的缩写。

    基于MyISAM存储引擎的表支持3种不同的存储格式。包括静态型、动态型和压缩型。其中,静态型是MyISAM的默认存储格式,它的字段是固定长度的;动态型包含变长字段,记录的长度不是固定的;压缩型需要用到myisampack工具,占用的磁盘空间较小。

    MyISAM的优势在于占用空间小,处理速度快。缺点是不支持事务的完整性和并发性

    三、MEMORY存储引擎

    Memory存储引擎是MySQL中的一类特殊的存储引擎。其使用存储在内存中的内容来创建表,而且所有数据也放在内存中。这些特性都与InnoDB,MyISAM存储引擎不同。

    OK,这里我们讲解一些memory存储引擎的文件存储形式,索引类型,存储周期和优缺点。

    每个基于memory存储引擎的表实际对应一个磁盘文件,该文件的文件名与表名相同,类型为frm类型。该文件只存储表的结构,而其数据文件,都是存储在内存中的,这样有利于对数据的快速的处理,提高整个表的处理效率。

    值得注意的是:服务器需要有足够的内存来维持memory存储引擎的表的使用。如果不需要了,可以释放这些内存,甚至可以删除不需要的表。

    Memory存储引擎默认使用哈希(HASH)索引,其速度比使用B型树(BTREE)索引快。如果我们需要使用B型树索引,可以在创建索引时选择使用。

    这里来整理一个小的技巧:

    Memory存储引擎通常很少用到,至少我是没有用到过。因为Memory表的所有数据都是存储在内存上的,如果内存出现异常会影响到数据的完整性。

    如果重启机器或者关机,表中的所有数据都将消失,因此,基于Memory存储引擎的表的生命周期都比较短,一般都是一次性的。

    Memory表的大小是受到限制的,表的大小主要取决于2个参数,分别是max_rows和max_heap_table_size。其中,max_rows可以在创建表时指定,max_heap_table_size的大小默认为16MB,可以按需要进行扩大。

    因此,其基于内存中的特性,这类表的处理速度会非常快,但是,其数据易丢失,生命周期短。基于其这个缺陷,选择Memory存储引擎时需要特别小心。

    四、怎样选择存储引擎

    在实际工作中,选择一个合适的存储引擎是一个比较复杂的问题。每种存储引擎都有自己的优缺点,不能笼统地说谁比谁好

    InnoDB:支持事务处理,支持外键,支持崩溃修复能力和并发控制。如果需要对事务的完整性要求比较高(比如银行),要求实现并发控制(比如售票),那选择InnoDB有很大的优势。如果需要频繁的更新、删除操作的数据库,也可以选择InnoDB,因为支持事务的提交(commit)和回滚(rollback),还有需要主键自增或者外键的需求也需要InnoDB。

    MyISAM:插入数据快,空间和内存使用比较低。如果表主要是用于插入新记录和读出记录,那么选择MyISAM能实现处理高效率。如果应用的完整性、并发性要求比 较低,也可以使用。

    MEMORY:所有的数据都在内存中,数据的处理速度快,但是安全性不高。如果需要很快的读写速度,对数据的安全性要求较低,可以选择MEMOEY。它对表的大小有要求,不能建立太大的表。所以,这类数据库只使用在相对较小的数据库表。

    注意,同一个数据库也可以使用多种存储引擎的表。如果一个表要求比较高的事务处理,可以选择InnoDB。这个数据库中可以将查询要求比较高的表选择MyISAM存储。如果该数据库需要一个用于查询的临时表,可以选择MEMORY存储引擎。

    五、InnoDB 索引到底是b+树还是b树

    先从数据结构的角度来答。

    题主应该知道B-树和B+树最重要的一个区别就是B+树只有叶节点存放数据,其余节点用来索引,而B-树是每个索引节点都会有Data域。

    这就决定了B+树更适合用来存储外部数据,也就是所谓的磁盘数据

    从Mysql(Inoodb)的角度来看,B+树是用来充当索引的,一般来说索引非常大,尤其是关系性数据库这种数据量大的索引能达到亿级别,所以为了减少内存的占用,索引也会被存储在磁盘上。

    那么Mysql如何衡量查询效率呢?磁盘IO次数,B-树(B类树)的特定就是每层节点数目非常多,层数很少,目的就是为了就少磁盘IO次数,当查询数据的时候,最好的情况就是很快找到目标索引,然后读取数据,使用B+树就能很好的完成这个目的,但是B-树的每个节点都有data域(指针),这无疑增大了节点大小,说白了增加了磁盘IO次数(磁盘IO一次读出的数据量大小是固定的,单个数据变大,每次读出的就少,IO次数增多,一次IO多耗时啊!),而B+树除了叶子节点其它节点并不存储数据,节点小,磁盘IO次数就少。这是优点之一。

    另一个优点是什么,B+树所有的Data域在叶子节点,一般来说都会进行一个优化,就是将所有的叶子节点用指针串起来。这样遍历叶子节点就能获得全部数据,这样就能进行区间访问啦。

    至于MongoDB为什么使用B-树而不是B+树,可以从它的设计角度来考虑,它并不是传统的关系性数据库,而是以Json格式作为存储的nosql,目的就是高性能,高可用,易扩展。首先它摆脱了关系模型,上面所述的优点2需求就没那么强烈了,其次Mysql由于使用B+树,数据都在叶节点上,每次查询都需要访问到叶节点,而MongoDB使用B-树,所有节点都有Data域,只要找到指定索引就可以进行访问,无疑单次查询平均快于Mysql(但侧面来看Mysql至少平均查询耗时差不多)。

    总体来说,Mysql选用B+树和MongoDB选用B-树还是以自己的需求来选择的。

    六、Inoodb和MyISAM的区别

    InnoDB的的二级索引的叶子节点存放的是KEY字段加主键值。因此,通过二级索引查询首先查到是主键值,然后InnoDB再根据查到的主键值通过主键索引找到相应的数据块。

    MyISAM的二级索引叶子节点存放的还是列值与行号的组合,叶子节点中保存的是数据的物理地址。所以可以看出MYISAM的主键索引和二级索引没有任何区别,主键索引仅仅只是一个叫做PRIMARY的唯一、非空的索引,且MYISAM引擎中可以不设主键。

    InnoDB辅助索引的叶子结点保存的是主键(关联主键索引);MyISAM则辅助和主键索引叶子节点均保存文件内容地址。这就是MyISAM和InnoDB最大的不同;

    既然MyISAM和InnoDB是MySQL的两代引擎,肯定会有一个提升,而InnoDB是最新一代,那么它到底优在哪里?

    试想,MyISAM和InnoDB都是以B+树为基础实现的,相对于B树的不同其实前面已经讲过,即数据域和结点分离;

    MyISAM更是索引和文件分离,B+树的叶子结点的数据域存放的是文件内容的地址,主索引和辅助索引的B+树都是如此,那么如果我改变了一个地址,是不是所有的索引树都得改变,正如前面我们讲的在磁盘上频繁的读写操作是效率很低的,而这块又不适用局部原理,因为逻辑上相邻的结点,物理上不一定相邻,那么这样就会造成效率上的降低;

    于是乎,InnoDB就产生了,它让除了主索引以外的辅助索引的叶子结点的数据域都保存主键,先通过辅助索引找到主键,然后通过主键找到叶子结点的所有数据,听起来貌似很麻烦,遍历了两棵树,但是,这样如果有了修改的话,改变的只是主索引,其它辅助索引都不用动,而且,数据库中的树的每一个结点的key可不是咱们给的那么少,试想如果一个结点有1024个key,那么高度为2的B+树都有1024*1024个key,所以一般树的高度都很低,所以,遍历树的消耗几乎忽略不计

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