淺談MYSQL引擎之INNODB引擎

MYSQL 經常使用的引擎主要有一下幾種，MRG_MYISAM 、CSV 、MyISAM、InnoDB、MEMORY ，NDB，其中MyISAM、InnoDB是mysql最經常使用的存儲引擎，今天主要討論 InnoDB引擎。

1、什麼是InnoDB引擎

InnoDB引擎是MYSQL數據庫的另外一個重要的額存儲引擎，正成爲目前MYSQL AB全部發行新版的標準，被包含在全部二進制安裝包裏。

和其餘的存儲引擎相比，InnoDB引擎的優勢支持兼容ACID的事物，以及參數完整性(即對外建的支持)。

MYSQL5.5.5之後數據庫的默認存儲引擎爲InnoDB引擎

2、InnoDB引擎的特色

一、支持事物：支持4個事物隔離級別，支持多版本讀（ACID :原子性、一致性、隔離性、持久性.）

二、行級鎖定(更新時通常是鎖定當前行，InnoDB鎖定在行級而且也在SELECT語句提供一個Oracle風格一致的非 鎖定讀)：經過索引實現，全表掃描仍然會是鎖表。

三、讀寫阻塞與事物隔離級別有關

四、具備很是高效的緩存特性：能緩存索引，也能緩存數據（InnoDB存儲引擎爲在主內存中緩存數據和索引而維持它本身的緩衝池。 InnoDB存儲它的表＆索引在一個表空間中，表空間能夠包含多個文件（或原始磁盤分區））

五、整個表和主鍵以Cluster方式存儲，組成一顆平衡樹

六、全部Secondar Index都會保存主鍵信息

七、支持分區，表空間,相似oracle數據庫

八、支持外鍵約束，5.5版本之後支持全文索引

3、事務的四大特性(ACID)

一、原子性

事務是一個不可分割的單位,事務中的全部SQL燈操做要麼都發生，要麼都不發生.

二、一致性

事務發生以前和發生以後，數據的完整性必須保持一致.

三、隔離性

當併發訪問數據庫時，一個正在執行的事務在執行完畢前，對於其餘的會話是不可見的，多個併發事務之間的數據相互隔離的。

四、持久性

一個事務一旦被提交，它對數據庫中的數據改變就是永久性的，若是出了錯誤，事務也不容許撤銷，只能經過「補償性事務」.

4、InnoDB引擎架構

    InnoDB的多個內存塊組成了內存池，負責以下工做：

     一、維護全部進程/線程須要訪問的多個內部數據結構。

   二、緩存磁盤上的數據，方便快速的讀取，而且在對磁盤文件的數據進行修改以前在這裏緩存。

   三、重作日誌緩存。

 後臺線程的主要做用是負責刷新內存池中的數據，保證緩衝池中的內存緩存是最近的數據，此外、將已經修改的數據文件刷 新到磁盤文件

  後臺線程

  innodb存儲引擎後臺有7個線程，—–4個IO線程(insert buffer thread,log thread,read thread,write thread)，1個master           thread，一個lock監控線程，一個錯誤監控線程。

  內存

innodb存儲引擎內存由如下三個部分組成：緩衝池(buffer pool),重作日誌緩存(redo log buffer),額外的內存池(additional

 memory pool)。可使用 show engine innodb status來查看innodb_buffer_pool的使用狀況。

innodb_buffer_pool_size：具體看，緩衝池中的數據庫類型有：索引頁、數據庫頁、undo頁、插入緩存頁(insert buffer)、自適應

hash(adaptive hashindex)、innodb存儲的鎖信息(lock info)、數據字典信息(data dictionary)。

InnoDB工做方式：將數據文件按頁(每頁16K)讀入InnoDBbuffer pool，而後按最近最少使用算法(LRU)保留緩存數據，最後經過必定頻

率將髒頁刷新到文件。

五、InnoDB引擎適用的生產業務場景

一、須要事務支持的業務(具備較好的食物特性)

二、行級鎖定對高併發有很好的適應能力，但須要確保查詢是經過索引完成

三、數據更新較爲頻繁的場景

四、數據一致性要求較高的業務

五、硬件設備內存較大，能夠利用InnoDB較好的緩存能力來提升內存利用率，儘量減小磁盤IO

6、INNODB表空間

 

默認表空間文件爲ibdata1文件innodb_data_file_path存儲數據，innodb_file_per_table能夠按表分別產生一個表空間.db文件，但僅存該表的

數據索引和插入緩衝等信息，其餘信息如undo信息，系統事務信息，double write buffer等仍是存放在默認表空間(ibdata1或表空間組)裏。

7、關鍵特性,爲innodb提升性能的技術

   一、插入緩存

當一個表有非彙集索引時，對於非彙集索引的葉子節點的插入不是順序的，這時候須要離散的訪問非彙集索引頁，性能就在這裏降 

 低了，這是因爲b+樹的原理致使的。插入緩存就是用來解決這個問題的。對於非彙集索引的插入和更新操做，不是每一次都直接插入

索引頁，而是先判斷插入的非彙集索引頁是否在緩存中，若是在就直接插入，若是不在就放入到一個插入緩衝區中，好似欺騙數據庫

這個非彙集索引已經插入到葉子節點了。而後再以必定的頻率插入緩存和非彙集索引頁字節點的合併操做。插入緩存的使用須要知足

如下兩個條件(也就是非惟一的輔助索引)：索引是輔助索引；索引不是惟一的。

  二、兩次寫

      兩次寫給innodb帶來的是可靠性，主要用來解決部分寫失敗(partial page write)。在應用重作日以前，咱們須要一個頁的副本，當寫入失效

     發生時，先經過頁的副原本還原該頁，再進行重作，這就是doublewrite。

      doublewrite有兩部分組成，一部分是內存中的doublewrite buffer，大小爲2M，另一部分就是物理磁盤上的共享表空間中聯繫的128個頁，

    即兩個區，大小一樣爲2M。當緩衝池的張也刷新時，並不直接寫硬盤，而是回經過memcpy函數將髒頁先拷貝到內存中的doublewrite

     buffer，以後經過doublewrite buffer再分兩次寫，每次寫入1M到共享表空間的物理磁盤上，而後立刻調用fsync函數，同步磁盤。

  三、自適應哈西索引

因爲innodb不支持hash索引，可是在某些狀況下hash索引的效率很高，因而出現了 adaptive hash index功能，innodb存儲引擎會監控對錶上

索引的查找，若是觀察到創建hash索引能夠提升性能的時候，則自動創建hash索引

 四、啓動、關閉、恢復

      innodb_fast_shutdown影響InnoDB表關閉。該參數有0、一、2三個參數

      0 MySQL關閉時  完成全部的full purge和merge insertbuffer操做

      1 默認值 只將緩衝池內的一些髒頁刷新至磁盤

      2 將日誌都寫入日誌文件不會有任何事務丟失但下次啓動時會進行recovery

     innodb_force_recovery影響整個innodb存儲引擎的恢復情況，該值默認爲0，表示當須要恢復時，須要執行全部的恢復操做，當不能進行有      效恢復時，如數據頁發生了corruption，mysql數據庫可能宕機，並把錯誤寫入錯誤日誌中。

8、InnoDB引擎調優精要

一、主鍵儘量小，避免給Secondar Index帶來過大的空間負擔

二、避免全表掃描，由於會使用表級鎖

三、儘量緩存全部的索引和數據。，提升響應速度，減小磁盤IO消耗

四、在大批量插入的時候，儘可能本身控制事物而不要使用autocommit自動提交有開關能夠控制提交方式

【  取消自動提交事物

  mysql> set global init_connect="set autocommit=0";

  init_connect='SET autocommit=0' // 在mysqld裏面加上這些內容  

】

五、合理設置innodb_flush_log_at_trx_commit參數值，不要過分追求安全性、

  (若是innodb_flush_log_at_trx_commit=0 log buffer 每秒就會被刷寫日誌文件到磁盤，提交事物的時候不作任何操做)

6避免主鍵更新，由於這會帶來大量的數據移動

9、生產環境中如何批量更改mysql引擎

alter table table_name ENGINE = INNODB

10、InnoDB與MYISAM區別總結

1.InnoDB不支持FULLTEXT類型的索引。 

2.InnoDB 中不保存表的具體行數，也就是說，執行select count(*) from table時，InnoDB要掃描一遍整個表來計算有多少行，可是MyISAM只要簡單的讀出保存好的行數便可。注意的是，當count(*)語句包含 where條件時，兩種表的操做是同樣的。 

在執行數據庫寫入的操做（insert,update,delete）的時候，mysiam表會鎖表，而innodb表會鎖行。通俗點說，就是你執行了一個update語句，那麼mysiam表會將整個表都鎖住，其餘的insert和delete、update都會被拒之門外，等到這個update語句執行完成後纔會被依次執行

另外，InnoDB表的行鎖也不是絕對的，若是在執行一個SQL語句時MySQL不能肯定要掃描的範圍，InnoDB表一樣會鎖全表，例如update table set num=1 where name like 「%aaa%」 

3.對於AUTO_INCREMENT類型的字段，InnoDB中必須包含只有該字段的索引，可是在MyISAM表中，能夠和其餘字段一塊兒創建聯合索引。 

4.DELETE FROM table時，InnoDB不會從新創建表，而是一行一行的刪除。 

5.LOAD TABLE FROM MASTER操做對InnoDB是不起做用的，解決方法是首先把InnoDB表改爲MyISAM表，導入數據後再改爲InnoDB表，可是對於使用的額外的InnoDB特性（例如外鍵）的表不適用。 

11、InnoDB與MYISAM如何選擇

    當你的數據庫有大量的寫入、更新操做而查詢比較少或者數據完整性要求比較高的時候就選擇innodb表。當你的數據庫主要以查詢爲主，相比較而言更新和寫入比較少，而且業務方面數據完整性要求不那麼嚴格，就選擇mysiam表。由於mysiam表的查詢操做效率和速度都比innodb要快。