第七章· MySQL的存储引擎

第七章· MySQL的存储引擎

 

一.存储引擎简介



• 一、文件系统：
  • 1.1 操做系统组织和存取数据的一种机制。
  • 1.2 文件系统是一种软件。
• 二、文件系统类型：ext2 3 4 ，xfs 数据
  • 2.1 无论使用什么文件系统，数据内容不会变化
  • 2.2 不一样的是，存储空间、大小、速度。
• 三、MySQL引擎：
  • 3.1 能够理解为，MySQL的“文件系统”，只不过功能更增强大。
• 四、MySQL引擎功能：
  • 4.1 除了能够提供基本的存取功能，还有更多功能事务功能、锁定、备份和恢复、优化以及特殊功能

总之，存储引擎的各项特性就是为了保障数据库的安全和性能设计结构。

二.MySQL自带的存储引擎类型

MySQL 提供如下存储引擎:
01）InnoDB
02）MyISAM
03）MEMORY
04）ARCHIVE
05）FEDERATED
06）EXAMPLE
07）BLACKHOLE
08）MERGE
09）NDBCLUSTER
10）CSV

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还可使用第三方存储引擎:
01）MySQL当中插件式的存储引擎类型
02）MySQL的两个分支
03）perconaDB
04）mariaDB

#查看当前MySQL支持的存储引擎类型 mysql> show engines #查看innodb的表有哪些 mysql> select table_schema,table_name,engine from information_schema.tables where engine='innodb'; #查看myisam的表有哪些 mysql> select table_schema,table_name,engine from information_schema.tables where engine='myisam'; 

• 一、innodb和myisam的区别

物理上的区别：

#进入mysql目录 [root@db01~l]# cd /application/mysql/data/mysql #查看全部user的文件 [root@db01 mysql]# ll user.* -rw-rw---- 1 mysql mysql 10684 Mar 6 2017 user.frm -rw-rw---- 1 mysql mysql 960 Aug 14 01:15 user.MYD -rw-rw---- 1 mysql mysql 2048 Aug 14 01:15 user.MYI #进入word目录 [root@db01 world]# cd /application/mysql/data/world/ #查看全部city的文件 [root@db01 world]# ll city.* -rw-rw---- 1 mysql mysql 8710 Aug 14 16:23 city.frm -rw-rw---- 1 mysql mysql 688128 Aug 14 16:23 city.ibd 

• 2.innodb存储引擎的简介

在MySQL5.5版本以后，默认的存储引擎，提供高可靠性和高性能。

优势:
01）事务安全（听从 ACID）
02）MVCC（Multi-Versioning Concurrency Control，多版本并发控制）
03）InnoDB 行级别锁定
04）Oracle 样式一致非锁定读取
05）表数据进行整理来优化基于主键的查询
06）支持外键引用完整性约束
07）大型数据卷上的最大性能
08）将对表的查询与不一样存储引擎混合
09）出现故障后快速自动恢复
10）用于在内存中缓存数据和索引的缓冲区池



innodb核心特性

重点:
MVCC
事务
行级锁
热备份
Crash Safe Recovery（自动故障恢复）

• 3.查看存储引擎

1）使用 SELECT 确认会话存储引擎

#查询默认存储引擎 SELECT @@default_storage_engine; 

2）使用 SHOW 确认每一个表的存储引擎

#查看表的存储引擎
SHOW CREATE TABLE City\G SHOW TABLE STATUS LIKE 'CountryLanguage'\G 

3）使用 INFORMATION_SCHEMA 确认每一个表的存储引擎

#查看表的存储引擎
SELECT TABLE_NAME, ENGINE FROM 
INFORMATION_SCHEMA.TABLES
WHERE TABLE_NAME = 'City'
AND TABLE_SCHEMA = 'world'\G 

• 4.存储引擎的设置

1）在启动配置文件中设置服务器存储引擎

#在配置文件的[mysqld]标签下添加 [mysqld] default-storage-engine=<Storage Engine> 

2）使用 SET 命令为当前客户机会话设置

#在MySQL命令行中临时设置 SET @@storage_engine=<Storage Engine> 

（3）在 CREATE TABLE 语句指定

#建表的时候指定存储引擎
CREATE TABLE t (i INT) ENGINE = <Storage Engine>; 

 



 

三.真实企业案例

项目背景：

公司原有的架构：一个展现型的网站，LAMT，MySQL5.1.77版本（MYISAM），50M数据量。

小问题不断：

• 一、表级锁：对表中任意一行数据修改类操做时，整个表都会锁定，对其余行的操做都不能同时进行。
• 二、不支持故障自动恢复（CSR）：当断电时有可能会出现数据损坏或丢失的问题。

如何解决：

• 一、提建议将现有的MYISAM引擎替换为Innodb，将版本替换为5.6.38
  • 1）若是使用MYISAM会产生”小问题”，性能安全不能获得保证，使用innodb能够解决这个问题。
  • 2）5.1.77版本对于innodb引擎支持不够完善，5.6.38版本对innodb支持很是完善了。
• 二、实施过程和注意要素

1）备份生产库数据（mysqldump）

[root@db01 ~]# mysqldump -uroot -p123 -A --triggers -R --master-data=2 >/tmp/full.sql 

2）准备一个5.6.38版本的新数据库
3）对备份数据进行处理（将engine字段替换）

[root@db01 ~]# sed -i 's#ENGINE=MYISAM#ENGINE=INNODB#g' /tmp/full.sql 

4）将修改后的备份恢复到新库
5）应用测试环境链接新库，测试全部功能
6）停应用，将备份以后的生产库发生的新变化，补偿到新库
7）应用割接到新数据库

项目结果：

*解决了”小问题” *

四.Innodb存储引擎——表空间介绍



5.5版本之后出现共享表空间概念

表空间的管理模式的出现是为了数据库的存储更容易扩展

5.6版本中默认的是独立表空间

• 一、共享表空间

1）查看共享表空间

#物理查看 [root@db01 ~]# ll /application/mysql/data/ -rw-rw---- 1 mysql mysql 79691776 Aug 14 16:23 ibdata1 #命令行查看 mysql> show variables like '%path%'; innodb_data_file_path =bdata1:12M:autoextend 

5.6版本中默认存储:
1.系统数据
2.undo
3.临时表

5.7版本中默认会将undo和临时表独立出来，5.6版本也能够独立，只不过须要在初始化的时候进行配置

2）设置方法

#编辑配置文件 [root@db01 ~]# vim /etc/my.cnf [mysqld] innodb_data_file_path=ibdata1:50M;ibdata2:50M:autoextend 

• 二、独立表空间

对于用户自主建立的表，会采用此种模式，每一个表由一个独立的表空间进行管理

1）查看独立表空间

#物理查看 [root@db01 ~]# ll /application/mysql/data/world/ -rw-rw---- 1 mysql mysql 688128 Aug 14 16:23 city.ibd #命令行查看 mysql> show variables like '%per_table%'; innodb_file_per_table=ON 

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企业案例

在没有备份数据的状况下，忽然断电致使表损坏，打不开数据库。

1）拷贝库目录到新库中

[root@db01 ~]# cp -r /application/mysql/data/world/ /data/3307/data/ 

2）启动新数据库

[root@db01 ~]# mysqld_safe --defaults-file=/data/3307/my.cnf & 

3）登录数据库查看

mysql> show databases;

4）查询表中数据

mysql> select * from city; ERROR 1146 (42S02): Table 'world.city' doesn't exist 

5）找到之前的表结构在新库中建立表

mysql> show create table world.city;
#删掉外键建立语句 CREATE TABLE `city` ( `ID` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `Name` char(35) NOT NULL DEFAULT '', `CountryCode` char(3) NOT NULL DEFAULT '', `District` char(20) NOT NULL DEFAULT '', `Population` int(11) NOT NULL DEFAULT '0', PRIMARY KEY (`ID`), KEY `CountryCode` (`CountryCode`), KEY `idx_city` (`Population`,`CountryCode`), CONSTRAINT `city_ibfk_1` FOREIGN KEY (`CountryCode`) REFERENCES `country` (`Code`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4080 DEFAULT CHARSET=latin1; 

6）删除表空间文件

mysql> alter table city_new discard tablespaces;

7）拷贝旧表空间文件

[root@db01 world]# cp /data/3307/data/world/city.ibd /data/3307/data/world/city_new.ibd 

8）受权

[root@db01 world]# chown -R mysql.mysql * 

9）导入表空间

mysql> alter table city_new import tablespace; 

五.Innodb核心特性——事务

• 1.什么是事务

主要针对DML语句（update，delete，insert）

一组数据操做执行步骤，这些步骤被视为一个工做单元:
1）用于对多个语句进行分组
2）能够在多个客户机并发访问同一个表中的数据时使用

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全部步骤都成功或都失败
1）若是全部步骤正常，则执行
2）若是步骤出现错误或不完整，则取消

• 2.事务的通俗理解

伴随着“交易”出现的数据库概念。

咱们理解的“交易”是什么？
1）物与物的交换（古代）
2）货币现金与实物的交换（现代1）
3）虚拟货币与实物的交换（现代2）
4）虚拟货币与虚拟实物交换（现代3）

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数据库中的“交易”是什么？
1）事务又是如何保证“交易”的“和谐”？
2）ACID

• 3.事务ACID特性

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Atomic（原子性）
全部语句做为一个单元所有成功执行或所有取消。

Consistent（一致性）
若是数据库在事务开始时处于一致状态，则在执行该。
事务期间将保留一致状态。

Isolated（隔离性）
事务之间不相互影响。

Durable（持久性）
事务成功完成后，所作的全部更改都会准确地记录在
数据库中。所作的更改不会丢失。

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• 4.事务流程举例
  
• 5.事务的控制语句

以下:
START TRANSACTION（或 BEGIN）：显式开始一个新事务
SAVEPOINT：分配事务过程当中的一个位置，以供未来引用
COMMIT：永久记录当前事务所作的更改
ROLLBACK：取消当前事务所作的更改
ROLLBACK TO SAVEPOINT：取消在 savepoint 以后执行的更改
RELEASE SAVEPOINT：删除 savepoint 标识符
SET AUTOCOMMIT：为当前链接禁用或启用默认 autocommit 模式

一个成功事务的生命周期
begin;
sql1
sql2
sql3
...
commit;

一个失败事务的生命周期
begin;
sql1
sql2
sql3
...
rollback;

• 3.自动提交

#查看自动提交 mysql> show variables like 'autocommit'; #临时关闭 mysql> set autocommit=0; #永久关闭 [root@db01 world]# vim /etc/my.cnf [mysqld] autocommit=0 

• 4.事务演示

1）成功事务

mysql> create table stu(id int,name varchar(10),sex enum('f','m'),money int); mysql> begin; mysql> insert into stu(id,name,sex,money) values(1,'zhang3','m',100), (2,'zhang4','m',110); mysql> commit; 

2）事务回滚

mysql> begin;
mysql> update stu set name='zhang3'; mysql> delete from stu; mysql> rollback; 

• 6.事务隐式提交状况

1）如今版本在开启事务时，不须要手工begin，只要你输入的是DML语句，就会自动开启事务。
2）有些状况下事务会被隐式提交

例如:
在事务运行期间，手工执行begin的时候会自动提交上个事务
在事务运行期间，加入DDL、DCL操做会自动提交上个事务
在事务运行期间，执行锁定语句（lock tables、unlock tables）
load data infile
select for update
在autocommit=1的时候

• 7.事务日志redo基本功能

1）Redo是什么？

redo,顾名思义“重作日志”，是事务日志的一种。

2）做用是什么？

在事务ACID过程当中，实现的是“D”持久化的做用。


特性:WAL(Write Ahead Log)日志优先写
REDO：记录的是，内存数据页的变化过程

3）REDO工做过程

#执行步骤
update t1 set num=2 where num=1; 

1）首先将t1表中num=1的行所在数据页加载到内存中buffer page
2）MySQL实例在内存中将num=1的数据页改为num=2
3）num=1变成num=2的变化过程会记录到，redo内存区域，也就是redo buffer page中

#提交事务执行步骤
commit; 

1）当敲下commit命令的瞬间，MySQL会将redo buffer page写入磁盘区域redo log
2）当写入成功以后，commit返回ok

• 8.redo数据实例恢复过程

图解

• 9.事务日志undo

1）undo是什么？

undo,顾名思义“回滚日志”，是事务日志的一种。

_2）做用是什么？

在事务ACID过程当中，实现的是“A”原子性的做用。固然CI的特性也和undo有关



• 10.redo和undo的存储位置

#redo位置 [root@db01 data]# ll /application/mysql/data/ -rw-rw---- 1 mysql mysql 50331648 Aug 15 06:34 ib_logfile0 -rw-rw---- 1 mysql mysql 50331648 Mar 6 2017 ib_logfile1 #undo位置 [root@db01 data]# ll /application/mysql/data/ -rw-rw---- 1 mysql mysql 79691776 Aug 15 06:34 ibdata1 -rw-rw---- 1 mysql mysql 79691776 Aug 15 06:34 ibdata2 

在MySQL5.6版本中undo是在ibdata文件中，在MySQL5.7版本会独立出来。

• 11.事务中的锁

1）什么是“锁”？

“锁”顾名思义就是锁定的意思。

2）“锁”的做用是什么？

在事务ACID特性过程当中，“锁”和“隔离级别”一块儿来实现“I”隔离性的做用。



排他锁：保证在多事务操做时，数据的一致性。
共享锁：保证在多事务工做期间，数据查询时不会被阻塞。

• 12.多版本并发控制（MVCC）

1）只阻塞修改类操做，不阻塞查询类操做
2）乐观锁的机制（谁先提交谁为准）

• 13.锁的粒度
  MyIsam：低并发锁（表级锁）
  Innodb：高并发锁（行级锁）
• 14.事务的隔离级别

四种隔离级别：

READ UNCOMMITTED（独立提交）
容许事务查看其余事务所进行的未提交更改

READ COMMITTED
容许事务查看其余事务所进行的已提交更改

REPEATABLE READ******
确保每一个事务的 SELECT 输出一致
InnoDB 的默认级别

SERIALIZABLE
将一个事务的结果与其余事务彻底隔离

#查看隔离级别 mysql> show variables like '%iso%'; #修改隔离级别为RU [mysqld] transaction_isolation=read-uncommit mysql> use oldboy mysql> select * from stu; mysql> insert into stu(id,name,sex,money) values(2,'li4','f',123); #修改隔离级别为RC [mysqld] transaction_isolation=read-commit