MySQL-4-储存引擎(结合案例学习)

MySQL体系结构

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  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, 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。

存储引擎

存储引擎介绍

存储引擎是mysql数据库的核心,需要在合适的场景选择合适的存储引擎。
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。

通过建表语句我们可以看到如下的信息:

在这里插入图片描述ENGINE就是引擎,这里是默认的InnoDB(AUTO_INCREMENT=6的意思就是说当插入下一个数据的时候有自动增长属性的id会为6,CHARSET就是字符集的字符编码,COLLATE就是排序方式)。

语法

展示当前数据库支持的储存引擎

show engines;

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其中MySQL早期的默认储存引擎是MyISAM,现在的默认储存引擎是InnoDB。

建表时指定存储引擎

语句

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 ] ;
  • 创建表 my_myisam , 并指定MyISAM存储引擎
create table my_myisam(
    id int,
    name varchar(10)
)engine = MyISAM ;
  • 创建表 my_memory , 指定Memory存储引擎
create table my_memory(
    id int,
    name varchar(10)
)engine = MEMORY ;

储存引擎特点

主要讲三种存储引擎 InnoDB、MyISAM、Memory的特点:

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 (现在是默认开启的)
查询:show variables like 'innodb_file_per_table';
在这里插入图片描述
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 (未修改的默认位置是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,我们直接打开study文件夹。
在这里插入图片描述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,可以使用mysql提供的指令 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该表的表结构。
在这里插入图片描述查看ibd的表结构可以使用以下方式:

  1. 选中上面的路径框,在路径最前面输入cmd,表示在这个路径下打开命令行窗口
    在这里插入图片描述
  2. 然后输入ibd2sdi account.ibd,就可以查看这张表的基本信息了
    在这里插入图片描述

4. 逻辑存储结构

在这里插入图片描述

  • 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。
  • 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 : 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 : 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。
  • 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)。

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

  这里,我们可以直接查看sdi文件,因为sdi文件储存的是一个json格式的字典,所以我们可以在用记事本打开sdi文件
在这里插入图片描述
  然后复制到jscn.cn中转化为json文件查看内容

在这里插入图片描述

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

只有xxx.sdi:用于存储表结构信息,因为它的数据都储存在内存中,并不会直接以文件的形式保存下来。

存储引擎特点

重点是InnoDB和MyISAM的三大区别(事务、行级锁、外键)。

特点 InnoDB MyISAM Memory
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 ?
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,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
myisam

存储引擎的选择使用

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,因为只有InnoDB支持事务
  • 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(其他的储存引擎直接将数据储存在磁盘中,磁盘有多大就可以储存多大),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。

总结

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