mysql从头学一 1.1存储引擎 MyISAM和 innoDB

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各种存储引擎的特性

下面重点介绍几种常用的存储引擎,并对比各个存储引擎之间的区别，以帮助读者理解

不同存储引擎的使用方式。

表7-1                          常用存储引擎的对比

特点	MyISAM	InnoDB	MEMORY	MERGE	NDB
存储限制	有	64TB	有	没有	有
事务安全		支持
锁机制	表锁	行锁	表锁	表锁	行锁
B 树索引	支持	支持	支持	支持	支持
哈希索引			支持		支持
全文索引	支持
集群索引		支持
数据缓存		支持	支持		支持
索引缓存	支持	支持	支持	支持	支持
数据可压缩	支持
空间使用	低	高	N/A	低	低
内存使用	低	高	中等	低	高
批量插入的速度	高	低	高	高	高
支持外键		支持

 

下面将重点介绍最常使用的 4 种存储引擎：MyISAM、InnoDB、MEMORY 和 MERGE。NDB

存储引擎会在第 33 章 MySQL CLUSTER 中详细介绍，这里不再赘述。

7.2.1 MyISAM

MyISAM 是 MySQL 的默认存储引擎。MyISAM 不支持事务、也不支持外键，其优势是访问的速度快，对事务完整性没有要求或者以 SELECT、INSERT 为主的应用基本上都可以使用这个引擎来创建表。

每个 MyISAM 在磁盘上存储成 3 个文件，其文件名都和表名相同，但扩展名分别是：

1. .frm（存储表定义）；
2. .MYD（MYData，存储数据）； l .MYI （MYIndex，存储索引）。数据文件和索引文件可以放置在不同的目录，平均分布 IO，获得更快的速度。要指定索引文件和数据文件的路径，需要在创建表的时候通过 DATA DIRECTORY 和 INDEX DIRECTORY 语句指定，也就是说不同 MyISAM 表的索引文件和数据文件可以放置到不同的路径下。文件路径需要是绝对路径，并且具有访问权限。

 

MyISAM 类型的表可能会损坏，原因可能是多种多样的，损坏后的表可能不能访问，会提示需要修复或者访问后返回错误的结果。MyISAM 类型的表提供修复的工具，可以用 CHECK TABLE 语句来检查 MyISAM 表的健康，并用 REPAIR TABLE 语句修复一个损坏的 MyISAM 表。表损坏可能导致数据库异常重新启动，需要尽快修复并尽可能地确认损坏的原因。具体的操作步骤可以参见第 35 章应急处理。

MyISAM 的表又支持 3 种不同的存储格式，分别是：

1. 静态（固定长度）表；
2. 动态表； l 压缩表。

其中，静态表是默认的存储格式。静态表中的字段都是非变长字段，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；缺点是占用的空间通常比动态表多。静态表的数据在存储的时候会按照列的宽度定义补足空格，但是在应用访问的时候并不会得到这些空格，这些空格在返回给应用之前已经去掉。

但是也有些需要特别注意的问题，如果需要保存的内容后面本来就带有空格，那么在返回结果的时候也会被去掉，开发人员在编写程序的时候需要特别注意，因为静态表是默认的存储格式，开发人员可能并没有意识到这一点，从而丢失了尾部的空格。以下例子演示了插入的记录包含空格时处理的情况：

mysql> create table Myisam_char (name char(10)) engine=myisam; Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)   mysql> insert into Myisam_char values('abcde'),('abcde  '),('  abcde'),('  abcde  '); Query OK, 4 rows affected (0.00 sec) Records: 4  Duplicates: 0  Warnings: 0  mysql> select name,length(name) from Myisam_char; +---------+--------------+ | name    | length(name) | +---------+--------------+ | abcde   | 5            | | abcde   | 5            | |   abcde | 7            | |   abcde | 7            | +---------+--------------+ 4 rows in set (0.00 sec)

从上面的例子可以看出，插入记录后面的空格都被去掉了，前面的空格保留。

 

动态表中包含变长字段，记录不是固定长度的，这样存储的优点是占用的空间相对较少，但是频繁地更新删除记录会产生碎片，需要定期执行 OPTIMIZE TABLE 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。

压缩表由 myisampack 工具创建，占据非常小的磁盘空间。因为每个记录是被单独压缩的，所以只有非常小的访问开支。

7.2.2 InnoDB

InnoDB 存储引擎提供了具有提交、回滚和崩溃恢复能力的事务安全。但是对比 MyISAM 的存储引擎，InnoDB 写的处理效率差一些并且会占用更多的磁盘空间以保留数据和索引。

下面将重点介绍 InnoDB 存储引擎的表使用过程中不同于其他存储引擎的特点。

1、自动增长列

InnoDB 表的自动增长列可以手工插入，但是插入的值如果是空或者 0，则实际插入的将是自动增长后的值。下面定义新表 autoincre_demo，其中列 i 使用自动增长列，对该表插入记录，然后查看自动增长列的处理情况，可以发现插入 0 或者空实际插入的都将是自动增长后的值：

mysql> create table autoincre_demo      -> (i smallint not null auto_increment,     -> name varchar(10),primary key(i)     -> )engine=innodb; Query OK, 0 rows affected (0.13 sec)   mysql> insert into autoincre_demo values(1,'1'),(0,'2'),(null,'3'); Query OK, 3 rows affected (0.04 sec) Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0  mysql> select * from autoincre_demo; +---+------+ | i | name | +---+------+ | 1 | 1    | | 2 | 2    | | 3 | 3    | +---+------+ 3 rows in set (0.00 sec)

 

可以通过“ALTER TABLE *** AUTO_INCREMENT = n;”语句强制设置自动增长列的初识值，默认从 1 开始，但是该强制的默认值是保留在内存中的，如果该值在使用之前数据库重新启动，那么这个强制的默认值就会丢失，就需要在数据库启动以后重新设置。

 

可以使用 LAST_INSERT_ID()查询当前线程最后插入记录使用的值。如果一次插入了多条记录，那么返回的是第一条记录使用的自动增长值。下面的例子演示了使用 LAST_INSERT_ID() 的情况：

mysql> insert into autoincre_demo values(4,'4');

Query OK, 1 row affected (0.04 sec)

 

mysql> select LAST_INSERT_ID(); +------------------+ | LAST_INSERT_ID() | +------------------+ | 2                | +------------------+ 1 row in set (0.00 sec)   mysql> insert into autoincre_demo(name) values('5'),('6'),('7'); Query OK, 3 rows affected (0.05 sec) Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0  mysql> select LAST_INSERT_ID(); +------------------+ | LAST_INSERT_ID() | +------------------+ | 5                | +------------------+ 1 row in set (0.00 sec)

对于 InnoDB 表，自动增长列必须是索引。如果是组合索引，也必须是组合索引的第一列，但是对于 MyISAM 表，自动增长列可以是组合索引的其他列，这样插入记录后，自动增长列是按照组合索引的前面几列进行排序后递增的。例如，创建一个新的 MyISAM 类型的表 autoincre_demo，自动增长列 d1 作为组合索引的第二列，对该表插入一些记录后，可以发现自动增长列是按照组合索引的第一列 d2 进行排序后递增的：

mysql> create table autoincre_demo      -> (d1 smallint not null auto_increment,     -> d2 smallint not null,     -> name varchar(10),     -> index(d2,d1)     -> )engine=myisam; Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)   mysql> insert into autoincre_demo(d2,name) values(2,'2'),(3,'3'),(4,'4'),(2,'2'),(3,'3') , (4,'4'); Query OK, 6 rows affected (0.00 sec) Records: 6  Duplicates: 0  Warnings: 0   mysql> select * from autoincre_demo; +----+----+------+ | d1 | d2 | name | +----+----+------+ | 1  | 2  | 2    | | 1  | 3  | 3    | | 1  | 4  | 4    |

| 2  | 2  | 2    |

| 2  | 3  | 3    |

| 2  | 4  | 4    |

+----+----+------+

6 rows in set (0.00 sec)

2、外键约束

MySQL 支持外键的存储引擎只有 InnoDB，在创建外键的时候，要求父表必须有对应的索引，子表在创建外键的时候也会自动创建对应的索引。

下面是样例数据库中的两个表，country 表是父表，country_id 为主键索引，city 表是子表，country_id 字段对 country 表的 country_id 有外键。

CREATE TABLE country (   country_id SMALLINT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,   country VARCHAR(50) NOT NULL,   last_update TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,   PRIMARY KEY  (country_id) )ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;   CREATE TABLE city (   city_id SMALLINT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,   city VARCHAR(50) NOT NULL,   country_id SMALLINT UNSIGNED NOT NULL,   last_update TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,   PRIMARY KEY  (city_id),   KEY idx_fk_country_id (country_id),   CONSTRAINT `fk_city_country` FOREIGN KEY (country_id) REFERENCES country (country_id) ON DELETE RESTRICT ON UPDATE CASCADE )ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

在创建索引的时候，可以指定在删除、更新父表时，对子表进行的相应操作，包 RESTRICT、

CASCADE、SET NULL 和 NO ACTION。其中 RESTRICT 和 NO ACTION 相同，是指限制在子表有关联记录的情况下父表不能更新；CASCADE 表示父表在更新或者删除时，更新或者删除子表对应记录；SET NULL 则表示父表在更新或者删除的时候，子表的对应字段被 SET NULL。选择后两种方式的时候要谨慎，可能会因为错误的操作导致数据的丢失。

例如对上面创建的两个表，子表的外键指定是 ON DELETE RESTRICT ON UPDATE CASCADE 方式的，那么在主表删除记录的时候，如果子表有对应记录，则不允许删除，主表在更新记录的时候，如果子表有对应记录，则子表对应更新：

mysql> select * from country where country_id = 1; +------------+-------------+---------------------+

| country_id | country     | last_update         |

+------------+-------------+---------------------+

| 1          | Afghanistan | 2006-02-15 04:44:00 |

+------------+-------------+---------------------+

1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from city where country_id = 1; +---------+-------+------------+---------------------+ | city_id | city  | country_id | last_update         | +---------+-------+------------+---------------------+ | 251     | Kabul | 1          | 2006-02-15 04:45:25 | +---------+-------+------------+---------------------+ 1 row in set (0.00 sec)   mysql> delete from country where country_id=1; ERROR 1451 (23000): Cannot delete or update a parent row: a foreign key constraint fails (`sakila/city`, CONSTRAINT `fk_city_country` FOREIGN KEY (`country_id`) REFERENCES `country` (`country_id`) ON UPDATE CASCADE)   mysql> update country set country_id = 10000 where country_id = 1; Query OK, 1 row affected (0.04 sec) Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0  mysql> select * from country where country = 'Afghanistan'; +------------+-------------+---------------------+ | country_id | country     | last_update         | +------------+-------------+---------------------+ | 10000      | Afghanistan | 2007-07-17 09:45:23 | +------------+-------------+---------------------+ 1 row in set (0.00 sec)  mysql> select * from city where city_id = 251; +---------+-------+------------+---------------------+ | city_id | city  | country_id | last_update         | +---------+-------+------------+---------------------+ | 251     | Kabul | 10000      | 2006-02-15 04:45:25 | +---------+-------+------------+---------------------+ 1 row in set (0.00 sec)

 

当某个表被其他表创建了外键参照，那么该表的对应索引或者主键禁止被删除。

在导入多个表的数据时，如果需要忽略表之前的导入顺序，可以暂时关闭外键的检查；同样，在执行 LOAD DATA 和 ALTER TABLE 操作的时候，可以通过暂时关闭外键约束来加快处理的速度，关闭的命令是“SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 0;”，执行完成之后，通过执行“SET FOREIGN_KEY_CHECKS = 1;”语句改回原状态。

对于 InnoDB 类型的表，外键的信息通过使用 show create table 或者 show table status 命令都可以显示。

mysql> show table status like 'city' \G

*************************** 1. row ***************************

           Name: city

Engine: InnoDB         Version: 10      Row_format: Compact            Rows: 427  Avg_row_length: 115     Data_length: 49152 Max_data_length: 0    Index_length: 16384       Data_free: 0  Auto_increment: 601     Create_time: 2007-07-17 09:45:33     Update_time: NULL      Check_time: NULL       Collation: utf8_general_ci        Checksum: NULL  Create_options:          Comment: InnoDB free: 0 kB; (`country_id`) REFER `sakila/country`(`country_id`) ON UPDATE 1 row in set (0.00 sec)

        Engine: InnoDB

        Version: 10

     Row_format: Compact

           Rows: 427

 Avg_row_length: 115

    Data_length: 49152 Max_data_length: 0

   Index_length: 16384

      Data_free: 0

 Auto_increment: 601

    Create_time: 2007-07-17 09:45:33

    Update_time: NULL

     Check_time: NULL

      Collation: utf8_general_ci

       Checksum: NULL  Create_options: 

        Comment: InnoDB free: 0 kB; (`country_id`) REFER `sakila/country`(`country_id`) ON

UPDATE

1 row in set (0.00 sec)

3、存储方式

InnoDB 存储表和索引有以下两种方式。

1. 使用共享表空间存储，这种方式创建的表的表结构保存在.frm 文件中，数据和索引保存在 innodb_data_home_dir 和 innodb_data_file_path 定义的表空间中，可以是多个文件。
2. 使用多表空间存储，这种方式创建的表的表结构仍然保存在.frm 文件中，但是每个表的数据和索引单独保存在.ibd 中。如果是个分区表，则每个分区对应单独的.ibd 文件，文件名是“表名+分区名”，可以在创建分区的时候指定每个分区的数据文件的位置，以此来将表的 IO 均匀分布在多个磁盘上。

要使用多表空间的存储方式，需要设置参数 innodb_file_per_table，并重新启动服务后才可以生效，对于新建的表按照多表空间的方式创建，已有的表仍然使用共享表空间存储。如果将已有的多表空间方式修改回共享表空间的方式，则新建表会在共享表空间中创建，但已有的多表空间的表仍然保存原来的访问方式。所以多表空间的参数生效后，只对新建的表生效。

多表空间的数据文件没有大小限制，不需要设置初始大小，也不需要设置文件的最大限制、扩展大小等参数。

对于使用多表空间特性的表，可以比较方便地进行单表备份和恢复操作，但是直接复制.ibd 文件是不行的，因为没有共享表空间的数据字典信息，直接复制的.ibd 文件和.frm 文件恢复时是不能被正确识别的，但可以通过以下命令：

ALTER TABLE tbl_name DISCARD TABLESPACE; 

ALTER TABLE tbl_name IMPORT TABLESPACE; 

将备份恢复到数据库中，但是这样的单表备份，只能恢复到表原来在的数据库中，而不能恢复到其他的数据库中。如果要将单表恢复到目标数据库，则需要通过 mysqldump 和 mysqlimport 来实现。

注意：即便在多表空间的存储方式下，共享表空间仍然是必须的，InnoDB 把内部数据词典和未作日志放在这个文件中。