mysql三-1:理解存储引擎

一、什么是存储引擎

　　mysql中建立的库===>文件夹

　　库中建立的表===>文件

　　生活中我们用来存储数据的文件有不同的类型，每种文件类型对应各自不同的处理机制：比如处理文本用txt类型，处理表格用excel，处理图片用png等。

　　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）。

　　数据库提供多种存储引擎，用户可以根据不同的需求为数据表选择不同的存储引擎。（用户也可以自己编写定制自己的存储引擎）

　　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。

二、mysql支持的存储引擎

　　查看mysql所有支持的存储引擎

mysql> show engines;

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

| Engine             | Support | Comment                                                        | Transactions | XA   | Savepoints |

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

| InnoDB             | DEFAULT | Supports transactions, row-level locking, and foreign keys     | YES          | YES  | YES        |

| MRG_MYISAM         | YES     | Collection of identical MyISAM tables                          | NO           | NO   | NO         |

| MEMORY             | YES     | Hash based, stored in memory, useful for temporary tables      | NO           | NO   | NO         |

| BLACKHOLE          | YES     | /dev/null storage engine (anything you write to it disappears) | NO           | NO   | NO         |

| MyISAM             | YES     | MyISAM storage engine                                          | NO           | NO   | NO         |

| CSV                | YES     | CSV storage engine                                             | NO           | NO   | NO         |

| ARCHIVE            | YES     | Archive storage engine                                         | NO           | NO   | NO         |

| PERFORMANCE_SCHEMA | YES     | Performance Schema                                             | NO           | NO   | NO         |

| FEDERATED          | NO      | Federated MySQL storage engine                                 | NULL         | NULL | NULL       |

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

9 rows in set (0.00 sec)

　　很多数据库只能支持一种存储引擎，mysql可以支持多种存储引擎这是它的重要特点。它的默认引擎是InnoDB，它支持的功能也都是python开发需要用到的。

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。

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。

3、NDB存储引擎

　　MySQL AB 公司从 Sony Ericsson 公司收购了 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存储索引

　　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。

三、指定表类型（存储引擎）

方法1：建表时指定

mysql> create database db2;

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> use db2

Database changed

mysql> create table t1(id int)engine=innodb;

Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> create table t2(id int)engine=memory;

Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> create table t3(id int)engine=blackhole;

Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> create table t4(id int)engine=myisam;

Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

　　查看对应文件夹下文件：

sh-3.2# ls -lrt

total 304

-rw-r-----  1 _mysql  _mysql     61  5  9 18:50 db.opt

-rw-r-----  1 _mysql  _mysql   8556  5  9 18:51 t1.frm  # 表结构

-rw-r-----  1 _mysql  _mysql  98304  5  9 18:52 t1.ibd  # 表数据文件innodb

-rw-r-----  1 _mysql  _mysql   8556  5  9 18:52 t2.frm  # 只有表结构没有表数据(存放在内存中)memory

-rw-r-----  1 _mysql  _mysql   8556  5  9 18:52 t3.frm  # 没有数据文件，丢进去就没有了  blackhole

-rw-r-----  1 _mysql  _mysql   8556  5  9 18:53 t4.frm  # 表结构 myisam

-rw-r-----  1 _mysql  _mysql      0  5  9 18:53 t4.MYD   # 表数据

-rw-r-----  1 _mysql  _mysql   1024  5  9 18:53 t4.MYI    # 表索引

sh-3.2# pwd

/usr/local/mysql/data/db2

　　由此可见不同类型的表在硬盘中有不同的体现，对应的存取机制也不一样。

mysql> insert into t1 values(1);

Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into t2 values(1);

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> insert into t3 values(1);

Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> insert into t4 values(1);

Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> select * from t1;

+------+

| id   |

+------+

|    1 |

+------+

1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from t2;

+------+

| id   |

+------+

|    1 |

+------+

1 row in set (0.00 sec)

mysql> select * from t3;

Empty set (0.00 sec)

mysql> select * from t4;

+------+

| id   |

+------+

|    1 |

+------+

1 row in set (0.00 sec)

插入数据并查看表，对比异同

　　t3没有数据，进一步说明了blackhole类型，数据一放进去就丢失掉了，表内永远不存记录。

　　然后重启mysql或重启机器，再查看t2表，发现数据为空，说明表内数据情况，证明数据存放在内存中。

方法2：在配置文件中指定默认的存储引擎

/etc/my.cnf

[mysqld]

default-storage-engine=INNODB

innodb_file_per_table=1