一、存储引擎
1、MySQL体系结构
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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。
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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,如 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。
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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。
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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。
2、存储引擎简介
- 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。- 一个数据库下的多张表可以选择不同的存储引擎
2.1、在创建表时可以指定存储引擎
语法:
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 ] ;-- ENGINE = INNODB ; 这段代码就是指定存储引擎为Innodb
2.2、查看当前数据库所支持的引擎
- 语法:
show engines;
- 查询建表语句的语法:
-- 查询建表语句的语法:
show create table 表名;
3、存储引擎的特点
3.1、InnoDB存储引擎的特点
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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。 -
InnoDB的特点:
- DML操作遵循ACID模型,支持事务;
- DML(Data Manipulation Language(数据操作语言),用来对数据库中表的数据记录进行增、删、改操作。)、ACID(事务的四大特性)
- 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;
- DML操作遵循ACID模型,支持事务;
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InnoDB所涉及到的磁盘文件:
- 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,文件里面存储该表的
表结构(frm-早期的 、sdi(新版的8.0开始))、数据和索引
。- 参数:innodb_file_per_table (
决定是多张表共用一个表空间文件还是一张表对应一个表空间文件
)- 目前mysql8.0的版本这个参数默认是打开的,也就是说每个表对应一个表空间文件。(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。)
- 参数:innodb_file_per_table (
- 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,文件里面存储该表的
-
查看innodb_file_per_table 参数的指令:
show variables like 'innodb_file_per_table';
- ibd文件是基于
二进制存储
的,不能直接基于记事本打开,我们可以使用mysql提供的一个指令 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。
6. InnoDB的逻辑存储结构
- 图的结构说明:
- 表空间(Tablespace) : 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(Segment) : 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(Extent) : 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(Page) : 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(Row) : 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(看SQL优化部分)。
- 表空间(Tablespace) : InnoDB存储引擎逻辑结构的
3.2、 MyISAM存储引擎的特点
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MyISAM:MyISAM是MySQL早期的默认存储引擎
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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
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MyISAM存储引擎所涉及到的磁盘文件:
- xxx.sdi:存储表结构信息
- xxx.MYD: 存储数据
- xxx.MYI: 存储索引
3.3、 Memory存储引擎的特点
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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。
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特点:
- 数据是在内存存放(访问速度快)
- 支持hash索引(默认)
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Memory存储引擎所涉及到的磁盘文件:
- xxx.sdi:只存储表结构信息(之所以只有一个sdi文件,是因为它的数据都是存放在内存当中的)
3.4、InnoDB、MyISAM、Memory三个存储引擎的区别和特点:
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。
4、存储引擎选择
- 存储引擎没有好坏之分,只有
合不合适
。 - 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:
是Mysql的默认存储引擎
,支持事务、外键。如果应用对事务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,那么InnoDB存储引擎是比较合适的选择。 - 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、并发性要求不是很高,那么选择这个存储引擎是非常合适的。(
这个数据引擎基本不会再使用了,已经被NoSql数据库的Mongodb数据库所替代了
) - 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的缺陷就是对表的大小有限制,太大的表无法缓存在内存中,而且无法保障数据的安全性。(
这个数据引擎基本不会再使用了,已经被NoSql数据库的Redis数据库所替代了
)
- InnoDB: