百万年薪python之路 -- MySQL数据库之 存储引擎

MySQL之存储引擎

一. 存储引擎概述

定义: 存储引擎是mysql数据库独有的存储数据、为数据建立索引、更新数据、查询数据等技术的实现方法

​ 首先声明一点: 存储引擎这个概念只有MySQL才有.

​ 在讲清楚什么是存储引擎之前，我们先来个比喻，我们都知道录制一个视频文件，可以转换成不同的格式，例如mp4，avi，wmv等，而存在我们电脑的磁盘上也会存在于不同类型的文件系统中如windows里常见的ntfs、fat32，存在于linux里常见的ext3，ext4，xfs，但是，给我们或者用户看懂实际视频内容都是一样的。直观区别是，占用系统的空间大小与清晰程度可能不一样。
那么数据库表里的数据存储在数据库里及磁盘上和上述的视频格式及存储磁盘文件的系统格式特征类似，也有很多种存储方式。
　　但是对于用户和应用程序来说同样一张表的数据，无论用什么引擎来存储，用户能够看到的数据是一样的。不同储引擎存取，引擎功能，占用空间大小，读取性能等可能有区别。说白了，存储引擎就是在如何存储数据、提取数据、更新数据等技术方法的实现上，底层的实现方式不同，那么就会呈现出不同存储引擎有着一些自己独有的特点和功能，对应着不同的存取机制。
　　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：对表的存储、操作等的实现方法不同)，表是什么，表本质上就是磁盘上的文件。

　　其实MySQL支持多种存储引擎，每种引擎有着一些自己独特的功能，用户在使用的时候，可以根据自己的业务场景来使用不同的存储引擎，其中MySQL最常用的存储引擎为：MyISAM和InnoDB。
在详细介绍这些存储引擎之前，我们先来看看MySQL的整个工作流程，看一下存储引擎在哪里，MySQL都做了哪些事情。

二. MySQL的整个工作流程

​ 各部分的细节解释:

mysql的工作流程

MySQL架构总共四层，在上图中以虚线作为划分。
首先，最上层的服务并不是MySQL独有的，大多数给予网络的客户端/服务器的工具或者服务都有类似的架构。比如：连接处理、授权认证、安全等。

​ 第二层的架构包括大多数的MySQL的核心服务。包括：查询解析、分析、优化、缓存以及所有的内置函数（例如：日期、时间、数学和加密函数）。同时，所有的跨存储引擎的功能都在这一层实现：存储过程、触发器、视图等。

​ 第三层包含了存储引擎。存储引擎负责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。这些接口屏蔽了不同存储引擎之间的差异，使得这些差异对上层的查询过程透明化。存储引擎API包含十几个底层函数，用于执行“开始一个事务”等操作。但存储引擎一般不会去解析SQL（InnoDB会解析外键定义，因为其本身没有实现该功能），不同存储引擎之间也不会相互通信，而只是简单的响应上层的服务器请求。

　　第四层包含了文件系统，所有的表结构和数据以及用户操作的日志最终还是以文件的形式存储在硬盘上。

三. MySQL存储引擎分类

​ MySQL默认有一个存储引擎，MySQL5.5之前，默认的存储引擎是MyISAM，之后都改为InnoDB了，我们的重点就是这个InnoDB，也是公司中最常用的、最好用的引擎，但是还是一些公司在用MyISAM引擎，除了历史原因之外，还有MyISAM的效率比InnoDB高一点，InnoDB在这方面做了很多优化，效率已经和MyISAM差不多了，但是InnoDB引擎还有好多其他的NB的功能，下面我们就介绍几种存储引擎。

1. MyISAM： 拥有较高的插入，查询速度，但不支持事务
2. InnoDB ：5.5版本后Mysql的默认数据库，事务型数据库的首选引擎，支持ACID事务，支持行级锁定
3. BDB： 源自Berkeley DB，事务型数据库的另一种选择，支持COMMIT和ROLLBACK等其他事务特性
4. Memory ：所有数据置于内存的存储引擎，拥有极高的插入，更新和查询效率。但是会占用和数据量成正比的内存空间。并且其内容会在Mysql重新启动时丢失
5. Merge ：将一定数量的MyISAM表联合而成一个整体，在超大规模数据存储时很有用
6. Archive ：非常适合存储大量的独立的，作为历史记录的数据。因为它们不经常被读取。Archive拥有高效的插入速度，但其对查询的支持相对较差
7. Federated： 将不同的Mysql服务器联合起来，逻辑上组成一个完整的数据库。非常适合分布式应用
8. Cluster/NDB ：高冗余的存储引擎，用多台数据机器联合提供服务以提高整体性能和安全性。适合数据量大，安全和性能要求高的应用
9. CSV： 逻辑上由逗号分割数据的存储引擎。它会在数据库子目录里为每个数据表创建一个.CSV文件。这是一种普通文本文件，每个数据行占用一个文本行。CSV存储引擎不支持索引。
10. BlackHole ：黑洞引擎，写入的任何数据都会消失，一般用于记录binlog做复制的中继

首先先看一下我们的默认存储引擎:

show create table t1;

当我们想看看MySQL支持什么引擎时,连接mysql之后,查看Mysql支持的所有存储引擎：

show engines;   # 查看MySQL所有的引擎.

show variables like 'storage_engines%';     # 查看当前正在使用的引擎

注意：在存储大文件的时候，可以存到数据库，但是尽量别直接存到数据库里面，会影响数据库的效率，我们就存文件的路径、地址，用户想要这个大文件，我们可以到对应的路径下取读取这个文件给用户。

几种常用的引擎介绍:

1. MyISAM引擎

MyISAM引擎特点：

​ 1.不支持事务
​ 事务是指逻辑上的一组操作，组成这组操作的各个单元，要么全成功要么全失败。
​ 2.表级锁定
​ 数据更新时锁定整个表：其锁定机制是表级锁定，也就是对表中的一个数据进行操作都会将这个表锁定，其他人不能操作这个表，这虽然可以让锁定的实现成本很小但是也同时大大降低了其并发性能。
​ 3.读写互相阻塞
​ 不仅会在写入的时候阻塞读取，MyISAM还会再读取的时候阻塞写入，但读本身并不会阻塞另外的读。
​ 4.只会缓存索引
​ MyISAM可以通过key_buffer_size的值来提高缓存索引，以大大提高访问性能减少磁盘IO，但是这个缓存区只会缓存索引，而不会缓存数据。
​ 5.读取速度较快
​ 占用资源相对较少
​ 6.不支持外键约束，但只是全文索引
​ 7.MyISAM引擎是MySQL5.5版本之前的默认引擎，是对最初的ISAM引擎优化的产物。