8.5 KiB
一、常见存储引擎
1.1 InnoDB
1.2 MyISAM
MyISAM 是 MySQL 5.5 之前默认的存储引擎。在创建 MyISAM 表时会创建两个同名的文件：
- 扩展名为
.MYD（MYData）：用于存储表数据； - 扩展名为
.MYI（MYIndex）： 用于存储表的索引信息。
在 MySQL 8.0 之后，就只会创建上述两个同名文件，这时表结构的定义存储在 MySQL 数据字典中，但在 MySQL 8.0 之前，还会存在一个扩展名为 .frm 的扩展文件，用于存储表结构信息。MyISAM 与 InnoDB 主要的区别其只支持表级锁，不支持行级锁，不支持事务。
1.3 MEMORY
MEMORY 存储引擎（又称为 HEAP）会将表中的数据存储在内存中，它具有以下特征：
- MEMORY 表的表定义信息存储在 MySQL 数据字典中，而实际的数据则存储在内存空间中，并以块为单位进行划分；因此当服务器重启后，表本身并不会被删除，只是表中的所有数据都会丢失。
- MEMORY 存储引擎支持 HASH 索引和 BTREE 索引，默认采用 HASH 索引。
- MEMORY 表使用固定长度的行存储格式，即便是 VARCHAR 类型也会使用固定长度进行存储。
- MEMORY 支持 AUTO_INCREMENT 列，但不支持 BLOB 列或 TEXT 列。
- MEMORY 表和 MySQL 内部临时表的区别在于：两者默认都采用内存进行存储，但 MEMORY 表不受存储转换的影响，而内部临时表则会在达到阈值时自动转换为磁盘存储。
基于以上特性，MEMORY 表适合用于存储临时数据 ，如会话状态、实时位置等信息。
1.4 CSV
CSV 存储引擎使用逗号分隔值的格式将数据存储在文本文件中。创建 CSV 表时会同时创建两个同名的文件：
- 一个扩展名为
csv，负责存储表的数据，其文件格式为纯文本，可以通过电子表格应用程序 (如 Microsoft Excel ) 进行修改，对应的修改操作也会直接反应在数据库表中。 - 另一个扩展名为
CSM，负责存储表的状态和表中存在的行数。
1.5 ARCHIVE
ARCHIVE 默认采用 zlib 无损数据压缩算法进行数据压缩，能够利用极小的空间存储大量的数据。创建ARCHIVE 表时，存储引擎会创建与表同名的 ARZ 文件，用于存储数据。它还具有以下特点：
- ARCHIVE 引擎支持 INSERT，REPLACE 和 SELECT，但不支持 DELETE 或 UPDATE。
- ARCHIVE 引擎支持 AUTO_INCREMENT 属性，并支持在其对应的列上建立索引，如果尝试在其他不具有 AUTO_INCREMENT 属性的列上建立索引，则会抛出异常。
- ARCHIVE 引擎不支持分区。
1.6 MEGRE
MERGE 存储引擎，也称为 MRG_MyISAM 引擎，是一组相同 MyISAM 表的集合。 ”相同” 表示所有表必须具有相同的列数据类型和索引信息。要创建 MERG E表，必须指定 UNION =（list-of-tables）选项，如下：
mysql> CREATE TABLE t1 ( a INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, message CHAR(20)) ENGINE=MyISAM;
mysql> CREATE TABLE t2 ( a INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, message CHAR(20)) ENGINE=MyISAM;
mysql> INSERT INTO t1 (message) VALUES ('Testing'),('table'),('t1');
mysql> INSERT INTO t2 (message) VALUES ('Testing'),('table'),('t2');
mysql> CREATE TABLE total (a INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,message CHAR(20), INDEX(a))
ENGINE=MERGE UNION=(t1,t2) INSERT_METHOD=LAST;
创建表时你还可以通过 INSERT_METHOD 选项来控制 MERGE 表的插入：使用 FIRST 或 LAST 分别表示在第一个或最后一个基础表中进行插入；如果未指定 INSERT_METHOD 或者设置值为 NO ，则表示不允许在 MERGE 表上执行插入操作。除此之外，你还可以在MERGE表上使用 SELECT，DELETE，UPDATE 语句，示例如下：
mysql> SELECT * FROM total;
+---+---------+
| a | message |
+---+---------+
| 1 | Testing |
| 2 | table |
| 3 | t1 |
| 1 | Testing |
| 2 | table |
| 3 | t2 |
+---+---------+
二、索引
2.1 B+ tree 索引
B-Tree 适用于以下类型的查找：
- 全值匹配：以索引为条件进行精确查找。如
emp_no字段为索引，查询条件为emp_no = 10008； - 前缀匹配：以联合索引的前缀为查找条件。如
emp_no和dept_no为联合索引，查找条件为emp_no = 10008； - 列前缀匹配：匹配索引列的值的开头部分。如
dept_no为索引，查询条件为dept_no like "d1%"; - 匹配范围值：按照索引列匹配一定范围内的值。如
emp_no字段为索引，查询条件为emp_no > 10008； - 只访问索引的查询：如
emp_no字段为索引，查询语句为select emp_no from employees； - 精确匹配某一列并范围匹配某一列：如
emp_no和dept_no为联合索引，查找条件为dept_no = "d004" and emp_no < 10020。
2.2 哈希索引
使用哈希索引时，存储引擎会对索引列的值进行哈希运算，并将计算出的哈希值和指向该行数据的指针存储在索引中，因此它更适用于等值比较查询，而不是范围查询。在建立哈希索引时，需要选取选择性比较高的列，即列上的数据不容易重复 (如身份证号)，这样可以尽量避免哈希冲突。因为哈希索引并不需要存储索引列的数据，所以其结构比较紧凑，对应的查询速度也比较快。
InnoDB 引擎有一个名为 “自适应哈希索引 (adaptive hash index)” 的功能，当某些索引值被频繁使用时，它会在内存中基于 B-Tree 索引在创建一个哈希索引，从而让 B-Tree 索引具备哈希索引的优点，如快速查找。
2.3 索引的优点
- 索引极大减少了服务器需要扫描的数据量；
- 索引可以帮助服务器避免排序和临时表；
- 索引可以将随机 IO 转换为顺序 IO。
2.4 索引的创建与使用策略
-
在查询时，应该避免在索引列上使用函数或者表达式；
-
对于多列索引，应该按照使用频率由高到低的顺序建立联合索引；
-
建立索引时，应该考虑查询时候的排序和分组的需求。只有当索引列的顺序和 ORDER BY 字句的顺序完全一致，并且遵循同样的升序或降序规则时候，MySQL 才会使用索引来对结果做排序。
-
尽量避免创建冗余的索引。通常会出现以下两种情况的冗余：
- 已经存在索引 (A，B)，接着又创建了索引 A，此时会出现冗余，因为索引 A 只是索引 (A，B) 的前缀索引；
- 为主键列再次创建索引，因为主键已经是唯一索引了，此时再创建就会出现冗余。
三、锁
3.1 共享锁与排它锁
InnoDB 存储引擎支持以下两种标准的行级锁：
- 共享锁 ( S Lock，又称读锁)：允许加锁事务读取数据；
- 排它锁 ( X Lock，又称写锁)：允许加锁事务删除或者修改数据。
排它锁和共享锁的兼容情况如下：
| X | X | |
|---|---|---|
| X | 不兼容 | 不兼容 |
| S | 不兼容 | 兼容 |
3.2 意向锁
为了说明意向锁的作用，这里先引入一个案例：假设事务 A 利用 S 锁锁住了表中的某一行，让其只能读不能写。之后事务 B 尝试申请整个表的写锁，如果事务 B 申请成功，那么理论上它就应该能修改表中的任意一行，这与事务 A 持有的行锁是冲突的。想要解决这个问题，数据库必须知道表中某一行已经被锁定，从而在事务 B 尝试申请整个表的写锁时阻塞它。想要知道表中某一行被锁定，可以对表的每一行进行遍历，这种方式性能比较差，所以 InnoDB 引入了意向锁。
- 意向共享锁 ( IS Lock )：当前表中某行或者某几行数据存在共享锁；
- 意向排它锁 ( LX Lock )：当前表中某行或者某几行数据存在排它锁。
按照意向锁的规则，当上面的事务 A 给表中的某一行加 S 锁时，会同时给表加上 IS 锁，之后事务 B 尝试获取表的 X 锁时，由于 X 锁与 IS 锁并不兼容，所以事务 B 会被阻塞。
| X | IX | S | IS | |
|---|---|---|---|---|
| X | 不兼容 | 不兼容 | 不兼容 | 不兼容 |
| IX | 不兼容 | 兼容 | 不兼容 | 兼容 |
| S | 不兼容 | 不兼容 | 兼容 | 兼容 |
| IS | 不兼容 | 兼容 | 兼容 | 兼容 |