存储引擎
DBMS使用存储引擎进行数据的创建、查询、更新、删除操作。
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。
MySQL提供了多种存储引擎,最常见的有3种。
1、MyISAM
MySQL5.5之前的默认的存储引擎,每个MyISAM在磁盘上存储成三个文件,文件名和表名相同,扩展名分别是
(1)frm文件:存储表的定义
(2)MYD文件:存储表中的数据(记录)
(3)MYI文件:存储索引。索引保存的是数据文件的指针
特点
- 访问速度快(优)
- 支持全文索引(优)。但基本不使用MySQL的全文索引,全文索引一般都是使用第三方的ElasticSearch,Solr等更加成熟的解决方案。
- 不支持事务、外键(缺)
- 默认的锁粒度为表级锁,所以并发度很差(缺),但加锁快,锁冲突较少,不容易发生死锁(优);
- 对数据的查询缓存只缓存索引,不缓存数据(记录),而且使用的是操作系统本身的缓存。
- 自动增长列可以是组合主键中的任何一列。设置自动增长列:创建表时,在字段后加auto_increment,默认初始值是1
适用场景
- 不需要事务
- 不使用外键
- 操作以select、insert为主
MyISAM支持三种不同的存储格式
(1)静态表(fixed)
表中不能包含变长字段(比如VARCHAR, BLOB, TEXT),每个记录都是固定的长度。如果MyISAM表中没有一个变长字段,则默认使用静态表。
优点:存储迅速,出现故障容易恢复
缺点:占用空间比动态表大。静态表在进行数据存储时会按照事先定义的列宽补足空格,但在访问的时候会去掉补的空格
(2)动态表(dynamic)
可包含变长字段(varchar、blob、text),如果一个MyISAM表包含任何可变长度的字段,或者该表创建时用row_format=dynamic指定,则该表使用动态格式存储
优点:占用空间小
缺点:频繁的更新、删除操作会产生碎片,需要定期用optimize table语句或myisamchk -r命令来改善性能,出现故障后较难恢复
(3)压缩表
由myisampack工具创建,每条记录都会被单独压缩,占据硬盘空间极小。
2、InnoDB
MySQL5.5及其之后默认的存储引擎
InnoDB有2种存储方式
- 共享表空间存储:所有表的定义、数据、索引存放在同一个表空间中。
- 独占表空间存储:一张表独占一个表空间,表的定义保存在.frm文件中,数据、索引保存在.ibd文件中。
特点
- 自动增长列必须是主键,如果是组合主键,也必须是组合主键的第一列
- 支持外键约束。MySQL的存储引擎中只有innoDB支持外键。外键降低了查询速度(因为要查多张表)、使多张表耦合在一起,但更好地体现了实体、表之间的关联。
- 支持事务,恢复能力强。默认的事务隔离级别为可重复读
- 使用的锁粒度为行级锁,支持更高的并发。行级锁、事务,安全性有了,但是以牺牲效率换来的。
- 会将查询的结果(索引+数据)放到缓冲池中,加快后续查询的速度
- 发生故障后恢复性好。未完成的事务将根据redo log的数据重做;已提交但未写入的修改,将从doublewrite buffer重做;系统闲时会purge buffer
- 主键索引是聚集索引(Clustered index,仅InnoDB支持),根据主键查询时效率高,但根据主键进行删改时效率低。聚集索引:物理存储顺序与索引顺序相同
- 支持在线热备
适用场景
- 对安全性有要求(事务+恢复性好),比如财务、计费、银行
- 并发高(行级锁)
- 使用外键
可以在join查询中混用InnoDB引擎的表、其他引擎的表
MyISAM、InnoDB的对比
(1)锁粒度不同,InnoDB为行级锁,MyISAM为表级锁
- InnoDB对并发的支持远比MyISAM高
- 但InnoDB锁冲突的概率更大,更容易发生死锁,而且为每一行加锁,开销也很大
(2)InnoDB支持外键,MyISAM不支持
(3)InnoDB支持事务,MyISAM不支持
- InnoDB更安全,开销也更大
(4)InnoDB缓存查询到的索引、数据,MyISAM只缓存索引
(5)查询效率MyISAM远高于InnoDB,尤其是在数据表行数多的时候
- MyISAM的索引中存储的是数据(记录)的指针(地址),先查索引确定要操作的记录的地址,直接就去访问这个地址
- InnoDB的索引存储的是记录的行号,从索引中查到行号(行坐标),还需要逐行统计行号(从第一行开始数)
- 而且InnoDB在查询过程中,要维护缓冲池中的查询缓存(索引+数据),MyISAM只需维护缓存中的索引
(6)InnoDB支持在线热备,有很成熟的在线热备解决方案
(7)MyISAM的表文件包括:.frm(表定义),.MYI(索引),.MYD(数据),InnoDB的表文件为.frm(表定义),.ibd(索引、数据)
一句话,MyISAM效率更高、速度更快,InnoDB功能更全、安全性更好、开销更大。
3、MEMORY
数据(记录)不是储存在文件中,而是存储在内存中。每个memory表对应一个.frm文件(表定义、索引)。
特点
- 访问速度极快。数据存放在内存中+使用HASH索引
- 宕机、关闭服务器,数据会丢失
- 表的大小有限制(内初有限)
- 对表的数据类型有限制。比如:只支持定长类型,VARCHAR会被自动存储为CHAR类型,不支持TEXT、BLOB
- 锁粒度为表级锁。并发量大的时候,表级锁会成为MEMORY存储引擎的瓶颈
适用场景
- 存储临时、不重要的数据
- 大量读 ,作为缓存
如何选择合适的存储引擎
- 安全性要求(事务)
- 并发高不高
- 使不使用外键
- 是否需要支持在线热备
一个数据库中,不同的表可以使用不同的存储引擎。
使用合适的存储引擎,会提高数据库的性能。