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<meta name="description" content="1.存储引擎1.1 MySQL体系结构
1). 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">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
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<title>Mysql-02 | Ji`s Blog</title>
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var hm = document.createElement("script");
hm.src = "https://hm.baidu.com/hm.js?4d1d73af45a62734730491a6b6c41da4";
var s = document.getElementsByTagName("script")[0];
s.parentNode.insertBefore(hm, s);
})();
</script>
<script>(function (i, s, o, g, r, a, m) {
i['DaoVoiceObject'] = r;
i[r] = i[r] ||
function () {
(i[r].q = i[r].q || []).push(arguments);
};
i[r].l = 1 * new Date();
a = s.createElement(o);
m = s.getElementsByTagName(o)[0];
a.async = 1;
a.src = g;
a.charset = 'utf-8';
m.parentNode.insertBefore(a, m);
})(window, document, 'script', ('https:' === document.location.protocol ? 'https:' : 'http:') + "//widget.daovoice.io/widget/xxx.js", 'daovoice');
daovoice('init', {
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});
daovoice('update');
</script>
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(function(){
var bp = document.createElement('script');
var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0];
if (curProtocol === 'https') {
bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js';
}
else {
bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js';
}
var s = document.getElementsByTagName("script")[0];
s.parentNode.insertBefore(bp, s);
})();
</script>
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(function(){
var src = "https://jspassport.ssl.qhimg.com/11.0.1.js?d182b3f28525f2db83acfaaf6e696dba";
document.write('<script src="' + src + '" id="sozz"><\/script>');
})();
</script>
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2023-03-18
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<h1 id="1-存储引擎"><a href="#1-存储引擎" class="headerlink" title="1.存储引擎"></a>1.存储引擎</h1><h2 id="1-1-MySQL体系结构"><a href="#1-1-MySQL体系结构" class="headerlink" title="1.1 MySQL体系结构"></a>1.1 MySQL体系结构</h2><p><img src="/mysql-02/image-20230318181430255.png" alt="image-20230318181430255"></p>
<p>1). 连接层</p>
<p>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。</p>
<p>2). 服务层</p>
<p>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。</p>
<p>3). 引擎层</p>
<p>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。</p>
<p>4). 存储层</p>
<p>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。</p>
<p>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。</p>
<h2 id="1-2-存储引擎介绍"><a href="#1-2-存储引擎介绍" class="headerlink" title="1.2 存储引擎介绍"></a>1.2 存储引擎介绍</h2><p>对于存储引擎，也是一样，他是mysql数据库的核心，需要在合适的场景选择合适的存储引 擎。接下来就来介绍一下存储引擎。 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。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。</p>
<p>1). 建表时指定存储引擎</p>
<pre><code>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 ] ;</code></pre><p>2). 查询当前数据库支持的存储引擎</p>
<pre><code> show engines;</code></pre><p>示例演示:</p>
<p>A. 查询建表语句 — 默认存储引擎: InnoDB</p>
<pre><code> show create table account;</code></pre><p><img src="/mysql-02/image-20230318182248843.png" alt="image-20230318182248843"></p>
<p>创建表时，即使没有指定存储疫情，数据库也会自动选择默认的存储引擎。</p>
<p>B. 查询当前数据库支持的存储引擎</p>
<pre><code>show engines ;</code></pre><p><img src="/mysql-02/image-20230318182342529.png" alt="image-20230318182342529"></p>
<p>C. 创建表 my_myisam , 并指定MyISAM存储引擎</p>
<pre><code>create table my_myisam(
id int,
name varchar(10)
) engine = MyISAM ;</code></pre><h2 id="1-3-存储引擎特点"><a href="#1-3-存储引擎特点" class="headerlink" title="1.3 存储引擎特点"></a>1.3 存储引擎特点</h2><h3 id="1-3-1-InnoDB"><a href="#1-3-1-InnoDB" class="headerlink" title="1.3.1 InnoDB"></a>1.3.1 InnoDB</h3><p>1). 介绍</p>
<p>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。</p>
<p>2). 特点</p>
<ul>
<li>DML操作遵循ACID模型，支持事务； </li>
<li>行级锁，提高并发访问性能； </li>
<li>支持外键FOREIGN KEY约束，保证数据的完整性和正确性；</li>
</ul>
<p>3). 文件</p>
<p>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，存储该表的表结 构（frm-早期的 、sdi-新版的）、数据和索引。</p>
<p>参数：innodb_file_per_table</p>
<pre><code>show variables like 'innodb_file_per_table'</code></pre><p><img src="/mysql-02/image-20230318182528184.png" alt="image-20230318182528184"></p>
<p>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。 直接打开MySQL的 数据存放目录： C:\ProgramData\MySQL\MySQL Server 8.0\Data ， 这个目录下有很多文件 夹，不同的文件夹代表不同的数据库。</p>
<p><img src="/mysql-02/image-20230318182600816.png" alt="image-20230318182600816"></p>
<p>可以看到里面有很多的ibd文件，每一个ibd文件就对应一张表，比如：有一张表 account，就 有这样的一个account.ibd文件，而在这个ibd文件中不仅存放表结构、数据，还会存放该表对应的 索引信息。 而该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。</p>
<p><img src="/mysql-02/image-20230318182704471.png" alt="image-20230318182704471"></p>
<p>4). 逻辑存储结构</p>
<p><img src="/mysql-02/image-20230318182718828.png" alt="image-20230318182718828"></p>
<ul>
<li>表空间 : 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。 </li>
<li>段 : 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。 </li>
<li>区 : 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。</li>
<li>页 : 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。</li>
<li>行 : 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。</li>
</ul>
<h3 id="1-3-2-MyISAM"><a href="#1-3-2-MyISAM" class="headerlink" title="1.3.2 MyISAM"></a>1.3.2 MyISAM</h3><p>1). 介绍</p>
<p>MyISAM是MySQL早期的默认存储引擎</p>
<p>2). 特点 </p>
<p>不支持事务，</p>
<p>不支持外键</p>
<p> 支持表锁，不支持行锁 </p>
<p>访问速度快</p>
<p>3). 文件</p>
<p>xxx.sdi：存储表结构信息</p>
<p> xxx.MYD: 存储数据 </p>
<p>xxx.MYI: 存储索引</p>
<p><img src="/mysql-02/image-20230318182949362.png" alt="image-20230318182949362"></p>
<h3 id="1-3-3-Memory"><a href="#1-3-3-Memory" class="headerlink" title="1.3.3 Memory"></a>1.3.3 Memory</h3><p>1). 介绍</p>
<p>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。</p>
<p>2). 特点</p>
<p> 内存存放</p>
<p> hash索引（默认）</p>
<p>3).文件</p>
<p>xxx.sdi：存储表结构信息</p>
<h3 id="1-3-4-区别及特点"><a href="#1-3-4-区别及特点" class="headerlink" title="1.3.4 区别及特点"></a>1.3.4 区别及特点</h3><table>
<thead>
<tr>
<th>特点</th>
<th>InnoDB</th>
<th>MyISAM</th>
<th>Memory</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>存储限制</td>
<td>64TB</td>
<td>有</td>
<td>有</td>
</tr>
<tr>
<td>事务安全</td>
<td>支持</td>
<td>-</td>
<td>-</td>
</tr>
<tr>
<td>锁机制</td>
<td>行锁</td>
<td>表锁</td>
<td>表锁</td>
</tr>
<tr>
<td>B+tree索引</td>
<td>支持</td>
<td>支持</td>
<td>支持</td>
</tr>
<tr>
<td>Hash索引</td>
<td>-</td>
<td>-</td>
<td>支持</td>
</tr>
<tr>
<td>全文索引</td>
<td>支持(5.6版本之后)</td>
<td>支持</td>
<td>-</td>
</tr>
<tr>
<td>空间使用</td>
<td>高</td>
<td>低</td>
<td>N/A</td>
</tr>
<tr>
<td>内存使用</td>
<td>高</td>
<td>低</td>
<td>中等</td>
</tr>
<tr>
<td>批量插入速度</td>
<td>低</td>
<td>高</td>
<td>高</td>
</tr>
<tr>
<td>支持外键</td>
<td>支持</td>
<td>-</td>
<td>-</td>
</tr>
</tbody></table>
<p>InnoDB引擎与MyISAM引擎的区别 ? </p>
<p>①. InnoDB引擎, 支持事务, 而MyISAM不支持。 </p>
<p>②. InnoDB引擎, 支持行锁和表锁, 而MyISAM仅支持表锁, 不支持行锁。 </p>
<p>③. InnoDB引擎, 支持外键, 而MyISAM是不支持的。 </p>
<p>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，具体参 考如下官方文档：</p>
<p><a href="https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-introduction.html" target="_blank" rel="noopener">https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-introduction.html</a></p>
<p><a href="https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/myisam-storage-engine.html" target="_blank" rel="noopener">https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/myisam-storage-engine.html</a></p>
<h3 id="1-4-存储引擎选择"><a href="#1-4-存储引擎选择" class="headerlink" title="1.4 存储引擎选择"></a>1.4 存储引擎选择</h3><p>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。 </p>
<p>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。 </p>
<p>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。 </p>
<p>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。</p>
<h1 id="2-索引"><a href="#2-索引" class="headerlink" title="2.索引"></a>2.索引</h1><h3 id="2-1-索引概述"><a href="#2-1-索引概述" class="headerlink" title="2.1 索引概述"></a>2.1 索引概述</h3><h4 id="2-1-1-介绍"><a href="#2-1-1-介绍" class="headerlink" title="2.1.1 介绍"></a>2.1.1 介绍</h4><p>索引（index）是帮助MySQL高效获取数据的数据结构(有序)。在数据之外，数据库系统还维护着满足 特定查找算法的数据结构，这些数据结构以某种方式引用（指向）数据， 这样就可以在这些数据结构 上实现高级查找算法，这种数据结构就是索引。</p>
<h4 id="2-2-演示"><a href="#2-2-演示" class="headerlink" title="2.2 演示"></a>2.2 演示</h4><p>表结构及其数据如下：</p>
<p><img src="/mysql-02/image-20230318194855504.png" alt="image-20230318194855504"></p>
<p>假如要执行的SQL语句为 ： select * from user where age = 45</p>
<p>1). 无索引情况</p>
<p><img src="/mysql-02/image-20230318194914129.png" alt="image-20230318194914129"></p>
<p>在无索引情况下，就需要从第一行开始扫描，一直扫描到最后一行，我们称之为 全表扫描，性能很 低。</p>
<p>2). 有索引情况</p>
<p>如果针对于这张表建立了索引，假设索引结构就是二叉树，那么也就意味着，会对age这个字段建 立一个二叉树的索引结构。</p>
<p><img src="/mysql-02/image-20230318194942971.png" alt="image-20230318194942971"></p>
<p>此时进行查询时，只需要扫描三次就可以找到数据了，极大的提高的查询的效率。</p>
<h4 id="2-3-特点"><a href="#2-3-特点" class="headerlink" title="2.3 特点"></a>2.3 特点</h4><table>
<thead>
<tr>
<th>优势</th>
<th>劣势</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>提高数据检索的效率，降低数据库 的IO成本</td>
<td>索引列也是要占用空间的。</td>
</tr>
<tr>
<td>通过索引列对数据进行排序，降低 数据排序的成本，降低CPU的消 耗。</td>
<td>索引大大提高了查询效率，同时却也降低更新表的速度， 如对表进行INSERT、UPDATE、DELETE时，效率降低。</td>
</tr>
</tbody></table>
<h3 id="2-2-索引结构"><a href="#2-2-索引结构" class="headerlink" title="2.2 索引结构"></a>2.2 索引结构</h3><h4 id="2-2-1-概述"><a href="#2-2-1-概述" class="headerlink" title="2.2.1 概述"></a>2.2.1 概述</h4><p>MySQL的索引是在存储引擎层实现的，不同的存储引擎有不同的索引结构，主要包含以下几种：</p>
<table>
<thead>
<tr>
<th>索引结构</th>
<th>描述</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>B+Tree索引</td>
<td>最常见的索引类型，大部分引擎都支持 B+ 树索引</td>
</tr>
<tr>
<td>Hash索引</td>
<td>底层数据结构是用哈希表实现的, 只有精确匹配索引列的查询才有效, 不 支持范围查询</td>
</tr>
<tr>
<td>R-tree(空间索 引）</td>
<td>空间索引是MyISAM引擎的一个特殊索引类型，主要用于地理空间数据类 型，通常使用较少</td>
</tr>
<tr>
<td>Full-text(全文 索引)</td>
<td>是一种通过建立倒排索引,快速匹配文档的方式。类似于 Lucene,Solr,ES</td>
</tr>