📃个人主页:island1314
🔥个人专栏:MySQL学习
⛺️ 欢迎关注:👍点赞 👂🏽留言 😍收藏 💞 💞 💞
🚀前言
🔥事务存储引擎是数据库管理系统中负责数据存储、检索和事务处理的组件。它们支持事务的四个基本特性,通常被称为 ACID 属性:
- 原子性(Atomicity):事务中的所有操作要么全部完成,要么全部不完成,不会留下中间状态。
- 一致性(Consistency):事务必须使数据库从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。
- 隔离性(Isolation):事务的执行不应受到其他事务的干扰。
- 持久性(Durability):一旦事务提交,其结果就是永久性的。
🔥MySQL 支持多种事务存储引擎,其中最常见的是 InnoDB 和 NDB(也称为 MySQL Cluster)。此外,还有其他一些如 Archive、Memory、MyISAM等存储引擎,它们在特定场景下也有应用**。我们这篇文章主要讲的就是 InnoDB、MyISAM、Memory、NDB**
1. 存储引擎的相关指令
☘️1.1 查询建表语句
sql
--语法
show create table 表名;
-- 比如查询 student 表的建表语句
show create table student;
-- 结果显示
+---------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| Table | Create Table
|
+---------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| student | CREATE TABLE `student` (
`id` int DEFAULT NULL,
`name` varchar(20) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci |
+---------+--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
🍀1.2 查询当前数据库支持的引擎类型
sql
-- 语法
show engines;
-- 结果显示 当前数据库下引擎
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+
| Engine | Support | Comment | Transactions | XA | Savepoints |
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+
| MEMORY | YES | Hash based, stored in memory, useful for temporary tables | NO | NO | NO |
| MRG_MYISAM | YES | Collection of identical MyISAM tables | NO | NO | NO |
| CSV | YES | CSV storage engine | NO | NO | NO |
| FEDERATED | NO | Federated MySQL storage engine | NULL | NULL | NULL |
| PERFORMANCE_SCHEMA | YES | Performance Schema | NO | NO | NO |
| MyISAM | YES | MyISAM storage engine | NO | NO | NO |
| InnoDB | DEFAULT | Supports transactions, row-level locking, and foreign keys | YES | YES | YES |
| ndbinfo | NO | MySQL Cluster system information storage engine | NULL | NULL | NULL |
| BLACKHOLE | YES | /dev/null storage engine (anything you write to it disappears) | NO | NO | NO |
| ARCHIVE | YES | Archive storage engine | NO | NO | NO |
| ndbcluster | NO | Clustered, fault-tolerant tables | NULL | NULL | NULL |
+--------------------+---------+----------------------------------------------------------------+--------------+------+------------+
🌿1.3 创建表,并指定存储引擎
sql
-- 语法 (注:默认存储引擎为 InnoDB)
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 = INNNODB [COMMENT 表注释];
-- 案例:
-- 1、创建表 My_myisam,并且指定MyISAM存储引擎
create table My_myisam(
id int,
name varchar(20)
)engine = MyISAM;
--1、创建表 My_memory,并且指定Memory存储引擎
create table My_Memory(
id int,
name varchar(20)
)engine = Memory;
2. 存储引擎的种类
🥝2.1 InnnoDB
💢InnoDB 是一种兼顾可靠性和高性能的通用存储引擎,在 MySQL5.5之后,成为了 MySQL 默认的存储引擎,广泛用于需要高可靠性和性能的应用。
特点
(1)事务支持:
- InnoDB 完全支持 ACID 事务,确保数据的一致性和完整性。
(2)行级锁:
- 相比于表级锁定,行级锁定可以减少锁冲突,提高并发性能。InnoDB引擎采用了细粒度的行级锁定策略,使得多个事务可以并发访问不同的数据行(高并发)。
(3)外键约束:
- 支持外键约束,可以确保数据的引用完整性,防止无效的数据引用
(4)崩溃恢复:
- 具有自动崩溃恢复功能,使用重做日志和撤销日志保证数据安全。通过重做(redo)日志 和撤销(undo)日志,InnoDB可以在系统崩溃后恢复数据到一致状态,确保数据的持久性和完整性。
(5)自适应哈希索引:
- 提升查询性能,自动在内存中维护哈希索引。
文件结构
InnoDB 使用多种文件来管理数据和索引,主要包括:
(1)数据文件(.ibd):
- 存储表数据和索引。每个表可以有独立的 .ibd 文件(如果启用了文件存储),来存储该表的表结构(frm、sdi)、数据和索引。
(2)共享表空间文件(ibdata):
- 默认情况下,所有 InnoDB 表的数据和索引存储在一个共享的 ibdata 文件中。
(3) 日志文件(ib_logfile):
- 存储重做日志,确保数据在崩溃时可以恢复。
(4)配置文件(my.cnf):
- 包含 InnoDB 的配置参数,如缓冲池大小、日志文件大小等。
适用范围
InnoDB 适用于多种场景,特别是:
(1)在线交易处理(OLTP):
- 适合高并发、频繁插入、更新和删除操作的应用。
(2)需要数据完整性和一致性的应用:
- 如金融、电子商务系统,要求强事务支持和外键约束。
(3)复杂查询和大数据量:
- 支持高效的查询性能,适合需要处理大量数据的应用。
(4)数据恢复和安全性要求高的场景:
- 由于其崩溃恢复机制,适合对数据安全性要求严格
总体而言:InnoDB 是一个通用、高效的存储引擎,在性能、可靠性和数据一致性方面表现出色,能够满足各种应用需求,成为了众多企业和开发者的首选。
🥑2.2 NDB
💢NDB(或 NDB Cluster)是 MySQL 的一种分布式事务存储引擎,主要用于高可用性和高可扩展性的应用场景。它支持自动分片、负载均衡和数据冗余,使其特别适合大规模的在线事务处理(OLTP)应用。
特点
(1)分布式架构:
- NDB 采用分布式架构,数据可以存储在多个节点上,提高了可扩展性和可用性。
(2)高可用性:
- 支持数据冗余,通过数据复制确保高可用性,节点故障时可以自动切换。
(3)支持事务:
- 完全支持 ACID 事务特性,确保数据一致性和完整性。
(4)自动分片:
- 数据可以在多个数据节点之间自动分片,能够处理大量的并发请求。
(5)实时数据访问:
- 适合需要实时数据处理的应用,如金融和电信行业。
(6)支持外键和约束:
- 支持外键和多种数据完整性约束。
文件结构
NDB 存储引擎的文件结构与传统的 MyISAM 或 InnoDB 不同,因为它采用的是分布式存储模型:
(1)数据节点:
- 数据存储在多个数据节点上,每个节点都可以存储部分数据,并可以并行处理请求。
(2)管理节点:
- 管理集群的状态和配置,确保数据节点之间的协调。
(3)SQL 节点:
- 负责接收客户端的 SQL 请求,并将其转发到适当的数据节点。
适用范围
NDB 存储引擎适合以下场景:
(1)高并发 OLTP 应用:
- 适用于对性能和可扩展性要求高的在线交易处理系统。
(2)分布式系统:
- 在分布式环境中,需要高可用性和负载均衡的应用。
(3)实时数据处理:
- 适合需要快速访问和处理实时数据的场景,如电信计费和金融交易。
**总体而言:**NDB 事务存储引擎以其分布式架构、高可用性和强事务支持,成为大规模、高性能应用的理想选择。尽管其配置和管理相对复杂,但在高并发和大规模数据处理的场景中,NDB 提供了强大的功能和灵活性。
🍉2.3 MyISAM
💢MyISAM 是 MySQL 的一种非事务性存储引擎,主要用于需要快速读取、轻量级存储 或者 读取频繁、更新较少 的应用场景。它在 MySQL 早期版本中是默认的存储引擎,适合用于数据读多写少的应用和一些对事务完整性要求不高的系统。
特点
(1)高性能读取:
- MyISAM 优化了读取性能,适合执行大量的 SELECT 查询操作。
(2)表级锁:
- 与InnoDB引擎的行级锁定不同,MyISAM引擎采用表级锁定机制。这意味着在对表进行写操作时,会锁定整个表,阻止其他线程对该表进行读写操作。虽然这种锁定策略在某些高并发场景下可能导致性能瓶颈,但在读多写少的场景中,表级锁定可以简化锁定机制,提高性能。
(3)不支持事务:
- 与InnoDB引擎相比,MyISAM引擎不支持ACID事务。这意味着在MyISAM引擎中执行的数据操作不会受到事务的原子性、一致性、隔离性和持久性的保护。因此,在需要保证数据完整性和一致性的场景下,MyISAM引擎可能不是最佳选择。
(4)全文索引:
- MyISAM引擎支持全文索引,使得它非常适合于文本搜索和匹配等场景。通过全文索引,用户可以快速地在大量文本数据中查找特定的关键词或短语。
(5)表结构简单:
- 文件结构清晰,易于管理。
文件结构
MyISAM 的文件结构主要包括:
(1)数据文件(.MYD):
- 存储实际的数据。
(2)索引文件(.MYI):
- 存储表的索引信息,包括主键索引和辅助索引。
(3)表定义文件(.frm):
- 存储表的定义和结构信息。
适用范围
尽管MyISAM引擎在某些方面不如InnoDB引擎强大,但在特定场景下,它仍然具有独特的优势:
(1) 只读或大量读操作的应用:
- 对于只需要进行大量读操作而很少进行写操作的应用场景,MyISAM引擎的表级锁定和快速查询性能使其成为理想选择。例如,一些静态的网站内容、日志数据或只读的数据仓库等。
(2)数据分析:
- 适合需要快速检索的分析型应用。
(3)全文搜索:
- 对于需要进行文本搜索的应用,MyISAM 提供良好的支持。例如,博客系统、新闻网站或文档管理系统等。
(4)小型应用:
- 在不需要复杂事务和外键约束的小型应用中,MyISAM 也非常合适。
(5)简单的数据备份和恢复:
- 由于MyISAM引擎将数据和索引分开存储,因此在备份和恢复数据时,可以分别处理数据文件和索引文件,提高备份和恢复的效率和灵活性。
**总体而言:**MyISAM引擎作为MySQL的一个重要存储引擎,虽然在一些方面不如InnoDB引擎强大,但是MyISAM可以 适用于对性能要求高,但对数据完整性和事务支持要求不高的场景。
🍋🟩2.4 Memory
💢MEMORY 存储引擎是 MySQL 的一种基于内存的数据存储引擎,提供高速的数据访问和操作。它将所有数据存储在内存中,因此在读取和写入方面非常快,适合临时数据存储和快速访问的场景。
特点
(1)高速性能:
- 所有数据存储在内存中,读写速度极快,适合对性能要求高的应用。
(2)表级锁:
- 使用表级锁,这可能会在并发写入时导致性能瓶颈。
(3)非持久性:
- 数据在数据库重启或崩溃时会丢失,因此适合临时数据或缓存使用。
(4)支持索引:
- 支持主键索引和唯一索引,但不支持外键,默认是hash索引。
(5)内存使用:
- 可以设置每个表的最大内存使用量,通过
MAX_ROWS
和AVG_ROW_LENGTH
来优化。
文件结构
MEMORY 存储引擎的文件结构相对简单,主要包括:
- 表定义文件(.frm):存储表的定义信息,包括列类型和其他结构信息。
实际数据并不存储在磁盘文件中,而是完全驻留在内存中。
适用范围
MEMORY 存储引擎适合以下场景:
(1)临时数据存储:
- 适合需要快速读写的临时表,如缓存或会话信息。
(2)高频查询:
- 适用于频繁读取的场景,如统计数据或快速检索。
(3)测试和开发:
- 开发和测试过程中,可以快速验证数据操作的逻辑。
**总体而言:**MEMORY 存储引擎通过在内存中存储数据,提供了极快的访问速度。尽管它不适合长期存储和持久性数据,但在特定应用场景中,其高效性和便利性使其成为一个有价值的选择。
3. 存储引擎的选择
🔥选择适合的存储引擎是数据库设计中至关重要的步骤,影响性能、可扩展性和数据完整性。以下是一些关键因素和不同存储引擎的比较,帮助您做出更明智的选择。
🍎3.1 需求分析
数据持久性:
- 如果需要数据持久性,选择支持事务的引擎(如 InnoDB)。
性能要求:
- 高并发读写需求的场景可能适合使用 MEMORY 引擎,快速访问但不持久化数据。
事务支持:
- 需要支持 ACID 特性的应用应选择 InnoDB 或 NDB 引擎。
🍍3.2 存储引擎比较
特性 | InnoDB | MyISAM | MEMORY | NDB |
---|---|---|---|---|
事务支持 | 支持(ACID) | 不支持 | 不支持 | 支持(ACID) |
锁机制 | 行级锁 | 表级锁 | 表级锁 | 行级锁 |
外键支持 | 支持 | 不支持 | 不支持 | 支持 |
数据冗余 | 支持(通过备份和复制) | 不支持 | 不支持 | 支持(自动分片和复制) |
适用场景 | 高并发 OLTP 应用 | 只读和小型表 | 临时数据和缓存 | 分布式和高可用性场景 |
🍐3.3 具体应用场景
高并发事务处理:
- 选择:InnoDB 或 NDB,支持行级锁和事务,适合高频写入场景。
读多写少的应用:
- 选择:MyISAM,在只读查询中表现优异,适合静态内容。
临时数据或会话信息:
- 选择:MEMORY,快速存取,适合缓存和会话存储。
分布式系统:
- 选择:NDB,支持自动分片和高可用性,适合大规模在线应用。
🍇3.4 性能优化
索引使用:
- 根据数据访问模式,合理设计索引以提高查询性能。
表设计:
- 选择合适的列类型和长度,优化存储空间和访问速度。
配置调整:
- 根据具体需求调整存储引擎的参数配置,以提升性能。
📖总结
选择合适的存储引擎取决于具体的应用需求、性能目标和数据特性。在决策时,需要综合考虑数据的持久性、并发性能、事务支持及其它特性,以确保所选引擎能有效满足应用需求。
💞 💞 💞那么本篇到此就结束,希望我的这篇博客可以给你提供有益的参考和启示,感谢大家支持!!!祝大家天天开心