数据库开发——MySQL——存储引擎

数据库中建立的表就是文件，现实生活中我们用来存储数据的文件有不同的类型，每种文件类型对应不同的处理机制：比如处理文本文件用txt类型，处理表格用Excel，处理图片用png等等。

一、MySQL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。

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。

现在许多数据库管理系统都支持多种不同的存储引擎。MySQL 的核心就是存储引擎。

数据库中的表也应该有不同的类型，表的类型不同，会对应mysql不同的存取机制，表类型又称为存储引擎。

存储引擎说白了就是如何存储数据、如何为存储的数据建立索引和如何更新、查询数据等技术的实现方法。

因为在关系数据库中数据的存储是以表的形式存储的，所以存储引擎也可以称为表类型（即存储和操作此表的类型）。

在Oracle 和SQL Server等数据库中只有一种存储引擎，所有数据存储管理机制都是一样的。

而MySql数据库提供了多种存储引擎。

用户可以根据不同的需求为数据表选择不同的存储引擎，用户也可以根据自己的需要编写自己的存储引擎。

在这里插入图片描述
SQL 解析器、SQL 优化器、缓冲池、存储引擎等组件在每个数据库中都存在,但不是每个数据库都有这么多存储引擎。

MySQL 的插件式存储引擎可以让存储引擎层的开发人员设计他们希望的存储层,例如,有的应用需要满足事务的要求,有的应用则不需要对事务有这么强的要求 ;有的希望数据能持久存储,有的只希望放在内存中,临时并快速地提供对数据 的查询。

查看MySQL支持的存储引擎

查看所有支持的存储引擎

show enginesG

mysql> show engines G
*************************** 1. row ***************************
      Engine: MEMORY
     Support: YES
     Comment: Hash based, stored in memory, useful for temporary tables
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
*************************** 2. row ***************************
      Engine: MRG_MYISAM
     Support: YES
     Comment: Collection of identical MyISAM tables
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
*************************** 3. row ***************************
      Engine: CSV
     Support: YES
     Comment: CSV storage engine
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
*************************** 4. row ***************************
      Engine: FEDERATED
     Support: NO
     Comment: Federated MySQL storage engine
Transactions: NULL
          XA: NULL
  Savepoints: NULL
*************************** 5. row ***************************
      Engine: PERFORMANCE_SCHEMA
     Support: YES
     Comment: Performance Schema
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
*************************** 6. row ***************************
      Engine: MyISAM
     Support: YES
     Comment: MyISAM storage engine
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
*************************** 7. row ***************************
      Engine: InnoDB
     Support: DEFAULT
     Comment: Supports transactions, row-level locking, and foreign keys
Transactions: YES
          XA: YES
  Savepoints: YES
*************************** 8. row ***************************
      Engine: BLACKHOLE
     Support: YES
     Comment: /dev/null storage engine (anything you write to it disappears)
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
*************************** 9. row ***************************
      Engine: ARCHIVE
     Support: YES
     Comment: Archive storage engine
Transactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO
9 rows in set (0.33 sec)

查看正在使用的存储引擎

show variables like 'storage_engine%';

1、InnoDB 存储引擎

支持事务,其设计目标主要面向联机事务处理(OLTP)的应用。

其特点是行锁设计、支持外键,并支持类似 Oracle 的非锁定读,即默认读取操作不会产生锁。

从 MySQL 5.5.8 版本开始是默认的存储引擎。

InnoDB 存储引擎将数据放在一个逻辑的表空间中,这个表空间就像黑盒一样由 InnoDB 存储引擎自身来管理。

从 MySQL 4.1(包括 4.1)版本开始,可以将每个 InnoDB 存储引擎的 表单独存放到一个独立的 ibd 文件中。

此外,InnoDB 存储引擎支持将裸设备(row disk)用于建立其表空间。

InnoDB 通过使用多版本并发控制(MVCC)来获得高并发性,并且实现了 SQL 标准 的 4 种隔离级别,默认为 REPEATABLE 级别,同时使用一种称为 netx-key locking 的策略来 避免幻读(phantom)现象的产生。

除此之外,InnoDB 存储引擎还提供了插入缓冲(insert buffer)、二次写(double write)、自适应哈希索引(adaptive hash index)、预读(read ahead) 等高性能和高可用的功能。

对于表中数据的存储,InnoDB 存储引擎采用了聚集(clustered)的方式,每张表都是按 主键的顺序进行存储的,如果没有显式地在表定义时指定主键,InnoDB 存储引擎会为每一 行生成一个 6 字节的 ROWID,并以此作为主键。

InnoDB 存储引擎是 MySQL 数据库最为常用的一种引擎,Facebook、Google、Yahoo 等公司的成功应用已经证明了 InnoDB 存储引擎具备高可用性、高性能以及高可扩展性。

对其底层实现的掌握和理解也需要时间和技术的积累。

如果想深入了解 InnoDB 存储引擎的工作原理、实现和应用,可以参考《MySQL 技术内幕:InnoDB 存储引擎》一书。

*INNODB：在数据库表中只有一个 .frm文件，以及上级目录下的ibdata1文件。

2、MyISAM 存储引擎

不支持事务、表锁设计、支持全文索引,主要面向一些 OLAP 数据库应用,在 MySQL 5.5.8 版本之前是默认的存储引擎(除 Windows 版本外)。

数据库系统与文件系统一个很大的不同在于对事务的支持,MyISAM 存储引擎是不支持事务的。

究其根本,这也并不难理解。

用户在所有的应用中是否都需要事务呢?

在数据仓库中,如果没有 ETL 这些操作,只是简单地通过报表查询还需要事务的支持吗?

此外,MyISAM 存储引擎的 另一个与众不同的地方是,它的缓冲池只缓存(cache)索引文件,而不缓存数据文件,这与 大多数的数据库都不相同。

MYISAM对应文件：

*.frm文件：表结构的定义文件
*.MYD文件：数据文件（data）
*.MYI文件：索引文件（index）

3、NDB 存储引擎

NDB 存储引擎是一个集群存储引擎,类似于 Oracle 的 RAC 集群,不过与 Oracle RAC 的 share everything 结构不同的是,其结构是 share nothing 的集群架构,因此能提供更高级别的 高可用性。

NDB 存储引擎的特点是数据全部放在内存中(从 5.1 版本开始,可以将非索引数 据放在磁盘上),因此主键查找(primary key lookups)的速度极快,并且能够在线添加 NDB 数据存储节点(data node)以便线性地提高数据库性能。

由此可见,NDB 存储引擎是高可用、 高性能、高可扩展性的数据库集群系统,其面向的也是 OLTP 的数据库应用类型。

4、Memory 存储引擎

正如其名,Memory 存储引擎中的数据都存放在内存中,数据库重启或发生崩溃,表中的数据都将消失。

它非常适合于存储 OLTP 数据库应用中临时数据的临时表,也可以作为 OLAP 数据库应用中数据仓库的维度表。

Memory 存储引擎默认使用哈希索引,而不是通常熟悉的 B+ 树索引。

5、Infobright 存储引擎

第三方的存储引擎。

其特点是存储是按照列而非行的,因此非常适合 OLAP 的数据库应用。

其官方网站是 http://www.infobright.org/,上面有不少成功的数据 仓库案例可供分析。

6、NTSE 存储引擎

网易公司开发的面向其内部使用的存储引擎。

目前的版本不支持事务, 但提供压缩、行级缓存等特性,不久的将来会实现面向内存的事务支持。

7、BLACKHOLE

黑洞存储引擎，可以应用于主备复制中的分发主库。

MySQL 数据库还有很多其他存储引擎,上述只是列举了最为常用的一些引擎。

如果 你喜欢,完全可以编写专属于自己的引擎,这就是开源赋予我们的能力,也是开源的魅力所在。

二、使用存储引擎

1.建表时指定

create table innodb_t1(id int)engine=innodb;

在这里插入图片描述

show create table innodb_t1;

在这里插入图片描述
2.在配置文件中指定默认的存储引擎

[mysqld]
default-storage-engine=INNODB
innodb_file_per_table=1

练习

创建四个表，分别使用innodb，myisam，memory，blackhole存储引擎，进行插入数据测试。

create table t1(id int)engine=innodb;
create table t2(id int)engine=myisam;
create table t3(id int)engine=memory;
create table t4(id int)engine=blackhole;
quit
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