MySQL 数据库--存储引擎（MyISAM 与 InnoDB）

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前言

• 存储引擎的实质就是如何实现存储数据，为存储的数据建立索引以及查询、更改、删除数据等技术实现的方法
• 不同于很多数据库系统仅仅选择一种类型的数据存储方式，MySQL 数据库支持多种不同的数据引擎
• 可以根据具体的要求，针对每一个表使用不同的数据引擎，摒弃了很多其他数据库采取的“一个尺码满足一切需求”的解决方案
• 正是这种灵活性，使得 MySQL 数据库更加受欢迎

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一、MyISAM 存储引擎

1.存储引擎介绍

• MySQL 中的数据用各种不同的技术存储在文件中
• 这些技术中心的每一种技术都使用不同的存储机制、索引技巧、锁定水平并且最终提供广泛的不同的功能和能力
• 通过选择不同的技术，能够获得额外的速度或者功能，从而改善应用的整体功能
• 这些不同的技术以及配套的相关功能在 MySQL 中被称作存储引擎
• MySQL 提供了多个不同的存储引擎，可以预先设置或者在 MySQL 服务器中启用
• 根据实际需要还可以分别选择适用于服务器、数据库或者表格的存储引擎，以便在后续检索这些信息等操作过程中提供最大的灵活性
• 可以看出，MySQL 的核心就是在其存储引擎之上

• MySQL 提供了一系列标准的管理和服务支持，这些标准和存储引擎无关，是每个数据库本身所必须的；而存储引擎是底层物理结果的实现，每个开发者都可以按照自己的意愿来开发或者修改存储引擎的内容
• MySQL 支持插件式的表存储引擎，这种独有的插件式体系结构，让存储引擎有了依赖于应用的多样性
• 开发人员能根据应用的不同特点，选择合适的存储引擎
• 如果如果存储引擎不能满足要求的话，还可以定制合适自己应用的存储引擎
• eBay、Google、Facebook 等公司都对 MySQL 引擎做过改进，以满足自己的业务特性
• 最为知名的是 MyISAM 和 InnoDB 存储引擎

• MySQL 系统中，存储引擎处于文件系统之上，在数据保存到数据文件之前会传输到存储引擎，然后按照各个存储引擎的存储格式进行存储
• 使用这种存储引擎的主要优点在于，仅仅需要提供特殊应用所需的特性即可；数据库中的系统开销较小；具有更有效和更高效的数据库性能

2.MyISAM 的介绍

• MyISAM 存储引擎是 MySQL 关系数据库系统 5.5 版本之前的存储引擎，它的前身就是 ISAM
• ISAM 是一个定义明确且历经时间考研的数据表格管理方法，它在设计之时就考虑到数据库被查询的次数要远大于更新的次数
• 因此，ISAM 执行读取操作的速度很快，而且不占用大量的内存和存储资源
• ISAM 的两个主要不足之处在于，它不支持事务，也不能够容错，如果硬盘崩溃了，那么数据文件就无法恢复了
• 如果正在把 ISAM 用在关键任务应用程序里，那就必须经常备份所有的实时数据，通过其复制特性，MySQL 就能过支持这样的备份应用程序

• MyISAM 管理非事务表，是MySQL 的 ISAM 扩展格式
• 除了提供 ISAM 里没有的索引呵呵字段管理的大量功能，MyISAM 还使用一种表格锁定的机制，来优化多个并发的读写操作
• MySIAM 提供告诉存储和检索，以及全文搜索能力，从而受到 Web 开发者的青睐，因为在 Web 开发过程中需要进行大量的数据读取操作

3.MyISAM 的特点

MySIAM 对数据读取又非常好的支持，MyISAM 存储引擎的一些特点如下：

1. 不支持事务，不需要事务支持的系统不能使用 MyISAM 作为存储引擎
2. 表级锁定形式，数据在更新时锁定整个表
3. 数据库在读写过程中相互阻塞：
   • 在数据写入的过程阻塞用户对数据的读取
   • 会在数据读取的过程中阻塞用户的数据的写入
4. 可以通过设置缓存索引来提高访问的性能，减少磁盘 IO 的压力
5. 采用 MyISAM 存储引擎进行数据单独写入或读取，速度较快且占用资源相对要少，适合查询、插入为主的应用
6. MyISAM 存储引擎不支持外键约束只支持全文索引，数据文件和索引文件是分开保存的
7. 每个 MyISAM 在磁盘上存储成三个文件，每一个文件的名字均以表的名字开始，扩展名指出文件类型
   • .frm 文件存储表定义
   • 数据文件的扩展名为 .MYD (MYData)
   • 索引文件的扩展名是 .MYI (MYIndex)

4.MyISAM 支持的存储格式

支持三种不同的存储格式：

1. 静态(固定长度)表
   • 静态表是默认的存储格式
   • 静态表中的字段都是非可变字段，这样每个记录都是固定长度的
   • 这种存储方式的优点是存储非常迅速，容易缓存，出现故障容易恢复
   • 缺点是相对而言，占用的空间通常比动态表多
2. 动态表
   • 动态表包含可变字段，记录不是固定长度的
   • 这样存储的优点是占用空间较少，但是频繁的更新、删除记录会产生碎片
   • 需要定期执行 OPTIMIZETABLE 语句或 myisamchk -r 命令来改善性能
   • 并且出现故障的时候恢复相对比较困难
3. 压缩表
   • 压缩表由 myisamchk 工具创建，占据非常小的空间
   • 因为每条记录都是被单独压缩的，所以只有非常小的访问开支

5.MyISAM 适用的生产场景举例

在生产环境中，需要根据场景的实际情况，选择核实的存储引擎，下面举两个例子，说明在什么场景中选择使用 MyISAM 存储引擎

1. 场景一：
   • 公司业务不需要事务的支持，这点是非常明确的，因为 MyISAM 没有事务
   • 一般单方面读取或写入数据比较多的业务，因为 MyISAM 具有读写互相阻塞的特点，数据读写都比较频繁的场景不适合使用
   • 使用读写并发访问相对较低的业务
   • 数据修改相对较少的业务
2. 场景二：
   • 公司的业务不需要事务的支持
   • 一般单方面读取数据比较多的业务，或单方面写入数据比较多的业务，以及读写并发访问相对较低的业务
   • 以读为主的业务，如 www、blog 图片信息库、用户数据库、商品库等业务
   • 对业务一致性要求不是非常高的业务
   • 服务器硬件资源相对比较差

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二、InnoDB 存储引擎

除了 MyISAM 存储引擎，MySQL 中另一个常用的存储引擎是 InnoDB

1.InnoDB 的介绍

• InnoDB 存储引擎不同于 MyISAM 存储引擎，能够支持事务安全镖（ACID 兼容），具有提交、回滚和崩溃恢复的能力
• InnoDB 支持行级锁定，并且可以在 SELECT 语句中提供一个与 Oracle 风格类似的非锁定读，也支持 FOREIGN KEY 强制
• 种种特性使得 InnoDB 存储引擎的多用户部署和性能得以提升
• InnoDB 存储引擎还支持 SQL 查询中将 InnoDB 类型的表与其他 MySQL 的表类型混合使用，甚至在同一个查询中也可以混合使用

• InnoDB 是为处理巨大数据量时的最大性能而设计的
• 它的 CPU 效率可能是任何其他基于磁盘的关系数据库引擎所不能匹敌的
  InnoDB 存储引擎被完全与 MySQL 服务器整合，为在内存中缓存数据和索引而维持它自己的缓冲池
• InnoDB 在一个表空间中存储它的表与索引，表空间可以包含数个文件（或原始磁盘分区）
• 这与 MyISAM 不同，比如在 MyISAM 表中每个表被存储在分离的文件中
• InnoDB 表可以是任何尺寸，即使在文件尺寸被限制为 2GB 的操作系统上也无影响

2.InnoDB的 特点

1. 支持事务，支持四个事务隔离级别
2. 行级锁定，但是全表扫描仍然会是标记锁定
3. 读写阻塞与事务隔离级别相关
4. 具有非常高效的缓存特性，能缓存索引，也能缓存数据
5. 表与主键以簇的方式存储
6. 支持分区、表空间，类似 Oracle 数据库
7. 支持外键约束，MySQL 5.5 以前不支持全文索引，5.5 版本以后支持
8. 适合对硬件资源要求比较高的场合

3.InnoDB 适用的生产场景

根据 InnoDB 的特点，在下面的场景中需要选择适用 InnoDB 存储引擎

1. 业务需要事务的支持
2. 行级锁定对高并发有很好的适应能力，但需要确保查询时通过索引来完成
3. 业务数据更新较为频繁的场景，如论坛、微博等
4. 业务数据一致性要求较高，例如银行业务
5. 硬件设备内存较大，利用 InnoDB 较好的缓存能力来提高内存利用率，减少磁盘 IO 的压力

4.企业选择存储引擎的依据

选择哪种存储引擎，应根据企业系统的实际需要，考虑每个存储引擎提供了哪些不同的核心功能及应用的常见
主要依据以下几个方面来决定：

1. 存储引擎支持的字段和数据类型
   • 所有的引擎都支持通用的数据类型，但不是所有的引擎都支持其他的字段类型
   • 如二进制对象
2. 锁定类型
   • 不同的存储引擎支持不同级别的锁定
   • 表锁定：MyISAM 支持
   • 行锁定：InnoDB 支持
3. 索引的支持
   • 建立索引在搜索和恢复数据库中的数据时能够显著提高性能
   • 不同的存储引擎提供不同的制作索引的技术
   • 有些存储引擎根本不支持索引
4. 事务处理的支持
   • 事务处理功能提供向表中更新和插入信息期间的可靠性
   • 可根据企业业务是否要支持事务选择存储引擎

5.小结

• InnoDB 中不保存表的行数，需要扫描一遍整个表来计算有多少行，但是 MyISAM 只要简单的读出保存好的行数即可
• 需要注意的是，当"count( )"语句包含 where 条件时，MyISAM 也需要扫描整个表
• 对于自增长的字段，InnoDB 中必须包含只有该字段的索引，但是在 MyISAM 表中可以和其他字段一起建立组合索引
• 清空整个表时，InnoDB 是一行一行的删除，效率非常慢；而MyISAM 则会重建表

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三、配置合适的存储引擎

选择了合适的存储引擎之后，就可以修改为相应的存储引擎类型，修改的步骤如下：

1. 查看数据库可配置的存储引擎类型
2. 查看表正在使用的存储引擎类型
3. 配置存储引擎为所选择的类型

下面详细介绍操作的步骤：

1.查看数据库可配置的存储引擎类型

show engines;

参数	解释
Engine	当前版本的 MySQL 所支持的引擎类型
Support	对应引擎是否能使用，DEFAULT 指默认值
Comment	存储引擎的简要说明
Transactions	对应引擎是否支持事务
XA	存储引擎是否支持XA事务
Savepoints	存储引擎是否支持保存点

2.查看表正在使用的存储引擎类型

2.1 方式一

show table status from 库名 where name = '表名'\G;
#加\G能竖向查看，不加则是横向


例：
show table status from school where name='class'\G;

2.2 方式二

use 库名;
show create table 表名;


例：
use school;
show create table class\G;

3.配置存储引擎为所选择的类型

3.1 方法一

通过使用 alter table 命令修改

use 库名;
alter table 表名 engine=MyISAM;


例：
use school;
alter table class engine=myisam;
show create table class;

3.2 方法二

通过修改 MySQL 的配置文件 my.cnf，可以指定 default-storage-engine 选项设置默认的存储引擎

quit

vim /etc/my.cnf
[mysqld]
default-storage-engine=INNODB

systemctl restart mysql.service
#一定记得重启服务以让修改的配置生效

#注：此方法只针对新建的表，对以前已存在的表没有影响，即不会修改之前表的存储引擎类别

3.3 方法三

通过使用 create table 创建表时用 engine 指定存储引擎，会使用指定的存储引擎

use 库名;
create table 表名(字段1 数据类型,...) engine=MyISAM;


例：
mysql -uroot -p123123

use school;
create table xcf123 (name varchar(10),age char(4))engine=myisam;

show create table xcf123;