MySQL存储引擎全面解析

缓冲池：
- 内存核心区域，缓存数据和索引页，减少磁盘I/O。
- 采用 LRU 算法 管理页面。
Redo Log：
- 物理日志，记录页面的修改 。采用先写日志机制，保证崩溃恢复能力。
- 循环写入，固定大小（由innodb_log_file_size控制）。
Undo Log：
- 逻辑日志，记录事务修改前的数据版本，用于回滚和 MVCC。
- 存储在特殊的回滚段中。
Double Write Buffer：
- 防止部分写问题，确保数据页写入的完整性。脏页刷盘前，先写入此缓冲区，再顺序写入数据文件。

表与索引结构

聚簇索引：
- 表数据按主键顺序物理存储。主键查询极快，但主键不宜过大。
- 若无主键，InnoDB 会生成隐藏的 RowID 作为聚簇索引。
二级索引：
- 叶子节点存储主键值，而非数据行指针。回表查询可能带来额外开销。
数据存储：
- 表结构存储在**.frm文件** (MySQL 8.0 后纳入系统表空间)，数据与索引存储在**.ibd文件**（独享表空间模式）。
- 支持表分区。

MyISAM引擎

MyISAM 是 MySQL 早期版本的默认存储引擎 （MySQL 5.5 之前），以其简单、高效 的特性著称，特别适合读密集型应用场景。

非事务性设计

不支持事务：没有 ACID 特性，崩溃后需要手动修复或可能丢失数据。
不支持行级锁 ：只有表级锁，并发写性能较差。
不保证数据一致性：在系统故障时，可能处于不一致状态。

表级锁定

共享读锁：读取时对整个表加共享锁。
排他写锁：写入时对整个表加排他锁，阻塞所有其他操作。
并发写入时性能瓶颈明显。

存储结构

三文件结构：
- .frm：表结构定义文件
- .MYD：数据文件
- .MYI：索引文件
数据和索引分离存储，便于单独维护。

索引特性

非聚簇索引 ：索引和数据分开存储，索引叶子节点存储数据行的物理地址。
全文索引支持：是早期 MySQL 中唯一支持全文索引的引擎（5.6 前）。
压缩索引：支持前缀压缩，节省空间。

3.存储引擎性能对比

读取性能

在低并发简单查询下，InnoDB引擎和MyISAM引擎差距不大，由于MyISAM引擎的表结构简单，在全表扫描下占优

sql 复制代码

-- 在低并发下，两者差异不大
SELECT * FROM users WHERE id = 100;

-- MyISAM 在以下场景有优势：
SELECT COUNT(*) FROM logs;  -- MyISAM 存储行数，O(1)
SELECT * FROM users WHERE name LIKE '%xiao%';  -- 全表扫描

并发读取

MyISAM：共享读锁，多个读不互斥
InnoDB：MVCC 无锁读取
并发读时：两者性能相当

写入性能

由于MyISAM引擎最低支持表级锁，锁的粒度比InnoDB引擎的行级锁要大，所以在并发写入时，InnoDB引擎的速度要快。

MyISAM 并发写入瓶颈：

sql 复制代码

-- 线程1执行（获取表级排他锁）
UPDATE table SET col=1 WHERE id=100;
-- 期间线程2被阻塞：
INSERT INTO table VALUES (...);  -- 等待
DELETE FROM table WHERE id=200;  -- 等待

InnoDB 优势：行级锁允许同时修改不同行

内存使用效率

InnoDB引擎因为要实现事务结构、锁信息、MVCC等机制，额外占用的内存较多

典型配置对比：

sql 复制代码

# MyISAM 优化配置
key_buffer_size = 2G
# 总内存使用：~2G

# InnoDB 优化配置
innodb_buffer_pool_size = 8G
innodb_log_buffer_size = 16M
# 总内存使用：~8.5G+（用于同等数据量）

内存效率：MyISAM 更节省内存

4.存储引擎选型建议

在目前的环境下，MySQL 8.0已移除MyISAM的系统表使用，完全转向InnoDB，那是不是说明MyISAM引擎就没有用处了呢？

MyISAM使用环境：

读多写少，利用全文索引
纯静态的报表数据表

InnoDB使用环境：

核心表保证事务一致性
高并发需求需要行级锁支持
需要外键约束保证完整性

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