MySQL存储引擎差别化实验

本篇把MySQL最经常使用的存储引擎给你们作一个介绍，而后经过插入、修改和并发实验来了解和验证一下它们之间的一些差别。

 

1、MySQL存储引擎简介

存储引擎在MySQL结构里占据核心的位置，是上层抽象接口和存储的物理文件之间的桥梁。每一种storage engine 架构组件都是根据特定的场合来设计的，负责数据的 I/O 操做，并启用一些特性的支持。

MySQL存储引擎被设计为插件式结构，每种存储引擎可从运行的mysql里动态加载或卸载。咱们能够在客户端链接后用show plugins;查看当前加载的插件，用install plugin xxx;或者 uninstall plugin xxx;来安装或卸载。

 

查看服务器当前支持的引擎命令：

mysql> show engines;

 

主要的几种引擎介绍以下：

InnoDB：支持事务操做，支持行级锁，支持外键。独立表结构的花每一个表单文件存储，是MySQL5.5以后的默认引擎。

MyISAM：使用普遍，数据量不是特别大时性能很高，是5.5以前的默认引擎。

Memory：数据直接放在内存，极快的访问速度，可是空间很受限。

MRG_MYISAM：能够把MyISAM表分组管理。

Federated：能够把不一样物理服务器链接成一个逻辑服务器，适合分布式管理。

CSV：导入导出成CSV格式，便于和其余软件数据交换。

 

咱们能够配置php.ini文件或者在server启动时，能够经过--default-storage-engine参数来指定默认的存储引擎。也能够在mysql运行状态下动态改变默认引擎：

show variables like 'default_storage_engine';

SET default_storage_engine=MYISAM;

 

数据库的每一个表可使用不一样的引擎：

create table t_a(uid int,uname varchar(50)) engine=innodb;

也能够动态修改表的引擎：

alter table t_a engine=MyISAM;

 

2、MySQL存储引擎的文件组成与备份

MySQL主要的动态文件有日志文件、配置文件和存储引擎的数据文件

一、日志文件

种类很是多，咱们也能够在这些变量里找到innodb的特殊日志文件：

show variables like '%log%';

二、配置和链接文件

my.cnf是数据库的主要配置文件，若是咱们作了主从配置，则还有master.info等配置信息文件。

linux下支持tcp和socket链接，能够经过配置my.cnf或者链接时增长参数来肯定mysql --protocol=tcp，若是是socket方式则通常会经过socket文件来链接/tmp/mysql.sock。

三、数据文件

每一种存储引擎都有.frm 表元数据文件。而后每种引擎都有本身的一些特有特有格式的文件：

.myd (MyData)是MyISAM数据文件，.myi (MyIndex)是MyISAM索引文件(b-tree、full-text等)。

innodb的共享表空间存在ibdata文件里，若是配置成独享表空间的话（mysql默认）每一个表还会有对应.ibb文件。咱们能够经过变量查询和设置这些配置：

show variables like ‘%innodb%’;  其中innodb_file_per_table设置是不是独享表空间，innodb_data_file_path 和innodb_data_home_dir用来指定表的存放位置。

 

备份：

一、逻辑备份

逻辑备份是不停机的状况下比较好的备份方式，经过mysqldump或者其余方式来导出sql语句。

二、物理备份

物理备份在某些状况是更加直接和快速的方式。myisam引擎由于是非事务没有独立日志，通常备份3个文件便可，也能够经过mysqlhotcopy来进行物理备份。

innodb 由于事物须要有日志文件，若是在运行状态则不能手工来备份，须要一些商业化的工具好比ibbackup来支持物理备份。

三、主从物理备份

由于物理备份通常须要锁库，在线上数据库上咱们若是设置了主从服务器而且有多台从库的话，能够暂停一台从库，而后实行物理备份。

 

3、插入和更新数据

咱们先建立3个引擎的数据表user_myisam、user_innodb、user_memory，表的结构是同样的：

create table user_myisam (

       uid int auto_increment,

       uname varchar(50) not null default '',

       type tinyint not null default 0,

       ctime timestamp not null default current_timestamp,

       primary key (uid)

) engine=myisam, charset=utf8;

 

　　

咱们在生成数据时，可使用一条条数据插入、导入sql文件、或者批量插入的方式进行。

导入sql文件是有大小限制的，咱们能够经过max_allowed_packet变量来查看，通常默认为1M，因此导入大量数据时须要增大这个变量：

show variables like 'max_allowed_packet';

显然，数据量很大时，批量插入的方式是效率最高的:

insert into tbl values(),(),()...

通过对比，虽然memory引擎插入和查询修改的速度都极快，单只支持几万行数据，即便调大了内存参数也只能支持10多万行。因此memory通常用在一些数据量比较小的特殊场合，好比在线用户表、或者缓存一些配置信息等。

咱们用批量插入的方式把myisam和innodb的表各插入了1千万行数据（每次插入1万行或更多），myisam的速度要稍快些，没有调优的状况下几分钟时间就能够了。

 

更新和查询的数据对比：

在一个进程操做的状况下，myisam的更新和查询速度都会稍快于innodb。

特别注意的一点是，innodb查询表的行数须要全表扫描，速度会很是慢，查询1千万行数据的表最多时要六、7s，因此在项目里必定要控制innodb表的总数查询，必定要缓存。而myisam由于保存了总行数是极快的。

 

4、innodb的事务支持和锁

innodb的事物支持4种隔离级别：

read uncommitted：脏读，在本身的事务里能看到别的事务修改但未提交的数据。

read committed：不可重复读，虽然别的事务未提交的数据看不到，可是提交后就能够了，因此不能屡次读取，数据可能不一致。

repeatable read：可重复读，事务作了隔离，但仍是能够并发的。

serializable：串行，最严格的方式，事务单行处理，不会并行。

查看当前和全局的事务隔离级别：

SELECT @@GLOBAL.tx_isolation, @@tx_isolation;

能够经过如下命令来改变设置：

set global transaction isolation level read uncommitted;

咱们能够经过2个session而后设置set autocommit=0来进行测试和验证这4种事务隔离级别的差异，在本身的项目里也能够根据状况来改变。越高的隔离级别对性能影响越大，innodb默认是repeatable read方式。

 

mysql有3种锁：

一、表级锁：myisam的默认形式，开销小，加锁快；不会出现死锁；锁定粒度大，发生锁冲突的几率最高，并发度最低。能够查看表锁的一些状况：

show status like 'table%';
二、行级锁：innodb的默认形式，开销大，加锁慢；会出现死锁；锁定粒度最小，发生锁冲突的几率最低，并发度也最高。

须要注意的是，innodb只有在能利用索引的操做时才执行行级锁，若是查询或更新操做不能利用索引仍是会使用表级锁的。查看行锁状态：

show status like 'innodb_row_lock%';
三、页面锁：开销和加锁时间界于表锁和行锁之间；会出现死锁；锁定粒度界于表锁和行锁之间，并发度通常。

 

5、并发测试与参数调优总结

虽然在上面单进程的状况下，myisam在插入查询和更新等操做中性能都比较高，可是在咱们模拟高并发的状况下，能够看出innodb的销量明显占优了。

咱们用apache的ab工具来测试3000次30个并发的请求，每一个请求在1千万数据里随机找5行数据进行修改和查询（用到索引），测试结果以下：

myisam的测试数据：

innodb的测试结果：

myisam的一些参数优化：

read_buffer_size缓存大小

设置concurrent_insert为2，在尾部插入数据，不影响select

打开delay_key_write

 

innodb的一些参数：

设置事务提交后数据保存方式：

innodb_flush_log_at_trx_commit

0 每秒保存 1 每事务保存 2 系统决定

 

innodb_buffer_pool缓存大小：

show status like 'innodb_buffer_pool%';

 

能够用show engine innodb status\G查看innodb的一些状况：

innodb_read_io_threads读写进程数

innodb_write_io_threads

innodb_io_capacity合并写入数量

innodb_io_capacity=5000;

set global innodb_stats_on_metadata=0;关闭元数据更新

 

 

通过咱们的一些操做对比，能够看出：

Memory虽然是高效的引擎，可是因为是临时数据并且有数据量的限制，适合与性能要求高数据量小的地方，和缓存的效果相似。

MyISAM适合数据量不是特别大并发不过高的大部分场合，性能都占优，而且也支持全文检索。若是不须要事务支持的话MyISAM绝对是最优的方式。

而InnoDB 则更适合与大并发大数据量的场合，除了支持事务，在高并发时行级锁的优点就会发挥出来。固然咱们须要在代码和设计里去规避innodb自己的一些的问题，例如尽量使用到索引，缓存表的行数等。