MySQL存儲引擎InnoDB學習01-MySQL體系結構和存儲引擎

第一章:MySQL體系結構和存儲引擎

Mysql被設計為一個單進程多線程的架構的數據庫,MySql數據庫實例在系統上的表現就是一個進程。
當我們啟動一個Mysql實例時,MySQL數據庫會去讀取配置文件,根據配置文件的參數來啟動數據庫實例(這與Oracle的參數文件spfile相似,但不同的是,Oracle中如果沒有參數文件,在啟動實例時會提示找不到該參數文件,數據庫啟動會失敗。而在MySQL數據庫中,可以沒有配置文件,這時MySQL會按編譯時默認的參數啟動實例),MySQL數據庫是按如下順序讀取配置文件的:

/etc/my.cnf 
/etc/mysql/my.cnf 
/usr/local/mysql/etc/my.cnf
~/.my.cnf

如果配置文件中有相同配置參數,則以最后一個配置文件中參數為準。
配置文件中有個參數datadir,該參數指定了數據庫所在的路徑,Linux系統下默認為usr/local/mysql/data。

1.1 MySQL體系結構

mysql體系結構 .png

MySQL由以下幾部分組成:

  • 連接池組件
  • 管理服務和工具服務
  • SQL接口組件
  • 查詢分析器組件
  • 優化器組件
  • 緩沖(cache)組件
  • 插件式存儲引擎
  • 物理文件

需要特別注意的是:存儲引擎是基于表的,而不是數據庫。

1.2 MySQL存儲引擎

存儲引擎是MySQL區別于其他數據庫的一個最重要特性,存儲引擎的好處是:每個存儲引擎都有各自的特點,能夠根據具體的應用建立不同存儲引擎表,由于MySQL的開源特性,用戶還可以根據MySQL預定義的存儲引擎接口編寫自己的存儲引擎。

1.2.1 常見存儲引擎

  • InnoDB存儲引擎
    ????InnoDB存儲引擎支持事務,其設計目標主要面向在線事務處理(OLTP)的應用,其特點是行鎖設計、支持外鍵、并支持類似于Oracle的非鎖定讀(即默認讀取操作不會產生鎖),Mysql數據庫從5.5.8版本開始將InnoDB設置為默認的存儲引擎。InnoDB存儲引擎將數據放在一個邏輯的表空間中,這個表空間像一個黑盒一樣由InnoDB存儲引擎自行管理(InnoDB存儲引擎的表單獨存放到一個獨立的idb文件中)。
    ????InnoDB通過使用多版本并發控制(MVCC)來獲得高并發,并且實現了SQL標準的4種隔離級別,默認為REPEATABLE級別。同時,使用next_key_locking策略來避免幻讀。除此之外,InnoDB存儲引擎還提供了插入緩存(insert buffer)、二次寫(double write)、自適應哈希索引(adaptive hash index)、預讀(read ahead)等高性能和高可用的功能。
    ????對于表中數據的存儲,InnoDB存儲引擎采用了聚集(clustered)的方式,因此每張表的存儲都是按主鍵的順序進行存放,如果在表中沒有顯式的指定主鍵,InnoDB存儲引擎會為每一行生成一個6個字節的ROWID,并以此作為主鍵。
  • MyISAM引擎
    ????MyISAM存儲引擎不支持事務、表鎖設計、支持全文索引,主要面向一些OLAP數據庫應用。同時MyISAM存儲引擎的緩沖池值緩存索引文件,而不緩沖數據文件。
    ????MyISAM存儲引擎表由MYD和MYI組成,MYD用來存放數據文件,MYI用來存放索引文件。
    ????在MySQL5.0之前的版本,MyISAM默認支持的表大小為4GB,如果需要支持大于4GB的MyISAM表時,則需要制定MAX_ROWS和AVG_ROW_LENGTH屬性,而從MySQL5.0版本開始,MyISAM默認支持256TB的單表數據,這足夠滿足一般應用的需求。
    ????不難看出,MyISAM適合沒有更新操作,只有查詢(例如統計、報表)的業務場景,MyISAM現在用的已經很少了。

注意:對于MyISAM存儲引擎表,MySQL數據庫只緩存其索引文件,數據文件的緩存交由操作系統本身來完成,這與其他LRU算法緩存數據的大部分數據庫不同。此外,在MySQL5.1.23版本之前,無論是在32位還是64位操作系統環境下,緩存索引的緩沖區最大只能設置為4GB,在之后的版本中,64位的操作系統可以支持大于4GB的索引緩沖區。

  • NDB存儲引擎
    ????2003年,MySQL AB公司從Sony Ericsson公司收購了NDB集群引擎。
    ????NDB存儲引擎是一個集群存儲引擎,類似于Oracle的RAC集群,不過與Oracle RAC share everything架構不同的是,其結構是share nothing的集群架構,因此能提供更高的可用性。
    ????NDB的特點是數據全部放在內存中(MySQL5.1版本開始可以將非索引數據存放在磁盤上),因此主鍵查找(primary key lookups)的速度極快,并且通過添加NDB數據存儲節點(Data Node)可以線性的提高數據庫性能,是高可用、高性能的集群系統。
    ????值得注意的是,NDB存儲引擎的連接操作(JOIN)是在MySQL數據庫層完成的,而不是在存儲引擎層完成的,這意味著負責的連接操作需要巨大的網絡開銷,因此查詢速度很慢。
  • Memory存儲引擎
    ????Memory存儲引擎(之前稱為HEAP存儲引擎)將表中的數據存放到內存中,如果數據庫重啟或宕機,表中的數據都將消失。它非常適合存儲臨時數據,Memory存儲引擎默認使用哈希索引,而不是我們熟悉的B+樹索引。
    ????雖然Memory存儲引擎速度非常快,但在使用上有一定的限制,比如它只支持表鎖,并發性能較差,并且不支持TEXT和BLOB類型,更重要的是存儲變長字段(varchar)時是按照定長字段(char)的方式進行的,因此會浪費內存。
  • Archive存儲引擎
    ????Archive存儲引擎只支持INSERT和SELECT操作,從MySQL 5.1開始支持索引。
    ????Archive存儲引擎使用zlib算法將數據行(row)進行壓縮后存儲,壓縮比一般可達1:10。
    ????Archive存儲引擎非常適合存儲歸檔數據,如日志信息等,Archive存儲引擎使用行鎖來實現高并發的插入操作,但是其本身不是事務安全的存儲引擎,其設計目標是提供高速的插入和壓縮功能。
  • Federated存儲引擎
    ????Federated存儲引擎表并不存放數據,它只是指向一臺遠程MySQL數據庫服務器上的表,這非常類似于SQL Server的鏈接服務器和Oracle的透明網關,不同的是,當前的Fedrated存儲引擎只支持MySQL數據庫表,不支持異構數據庫表。
  • Maria存儲引擎
    ????Maria存儲引擎是新開發的存儲引擎,設計目標主要是用來取代原有的MyISAM存儲引擎,從而成為MySQL的默認存儲引擎(存儲引擎的開發者是MySQL創始人之一的Michael Widenius,因此它可以看作是MyISAM的后續版本)
    ????Maria存儲引擎的特點是:支持緩存數據和索引文件、應用了行鎖設計、提供了MVCC功能、支持事務和非事務安全的選項、以及更好的BLOB字符類型的處理性能。
  • 其他存儲引擎
    MySQL還有Merge、CSV、Sphinx、Infobright存儲引擎,他們都有各自的特點和使用場景。

1.3各個存儲引擎的比較

不同MySQL存儲引擎相關特新比較.png

如何查看自己當前使用的MySQL數據庫所支持的存儲引擎?

  • 可以通過命令:SHOW ENGINES查看:
  • 也可以通過查找information_schema中的ENGINES表查看


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