mysql存儲引擎概述

MySQL體系結構和存儲引擎

       mysql是一個可移植的數據庫，幾乎能在當前全部操做系統上運行，如Linux，Mac，Windows等，儘管各類系統在底層（如線程）實現方面各有不一樣，可是mysql幾乎能保證在各平臺上的物理體系結構的一致性。

定義數據庫和實例：
在數據庫領域中有兩個詞很容易混淆，它們就是實例（instance）和數據庫（database）。做爲常見的數據庫術語，這兩個詞的定義以下：
數據庫：物理操做系統文件或其它形式文件類型的集合。在mysql中，數據庫文件能夠是frm，myd，myi，idb結尾的文件。當使用NDB引擎時，數據庫的文件可能不是操做系統上的文件，而是存放於內存中的文件，可是定義仍然不變。
數據庫實例：由數據庫後臺進程/線程以及一個共享內存區組成。共享內存能夠被運行的後臺進程/線程所共享。須要牢記的是，數據庫實例纔是真正用來操做數據庫文件的。這兩個詞有時能夠互換使用，但二者的概念徹底不一樣。在MySQL中，實例和數據庫的一般關係是一一對應的，即一個實例對應一個數據庫，一個數據庫對應一個實例。可是，在集羣狀況下可能存在一個數據庫可被多個實例使用的狀況。

mysql被設計爲一個單進程多線程架構的數據庫，這點與SqlServer比較相似，但與Oracle多進程的架構有所不一樣（Oracle的Windows版也是單進程多線程的架構）。這也就是說，mysql數據庫實例在系統上的表現就是一個進程。當啓動實例時，mysql數據庫會去讀取配置文件，根據配置文件的參數來啓動數據庫實例，這與Oracle的參數文件（spfile）類似，不一樣的是，在Oracle中若是沒有參數文件，啓動時會提示找不到該參數文件，數據庫啓動失敗。而在mysql數據庫中，能夠沒有配置文件，這種狀況下，mysql會按照編譯時的默認參數設置啓動實例。

mysql體系結構

       在平常生活工做中咱們在談論mysql時，即mysql也是數據庫也是數據庫實例，你這樣理解Oracle和SqlServer多是正確的，但對於之後理解mysql體系結構中的存儲引擎可能會帶來問題。從概念上說數據庫是文件的集合，是依照某種數據模型組織起來並存放於二級存儲器中的數據集合，數據庫實例是應用程序，是位於用戶與操做系統之間的一層數據庫管理軟件，用戶對數據庫數據的任何操做，包括數據庫定義，數據查詢，數據維護，數據庫運行控制等，都是在數據庫實例下進行的，應用程序只有經過數據庫實例才能和數據庫打交道。在直白點就是數據庫是mysql存儲在磁盤上的文件，當咱們執行select,insert,update等操做，不能經過簡單的操做文件來更改數據庫的內容，須要經過數據庫實例來完成對數據庫的操做。

mysql表存儲引擎

       mysql是插件式體系結構，存儲引擎是mysql區別於其它數據庫的一個重要特性。存儲引擎的好處是，每一個存儲引擎都有各自的特色，可以根據具體的應用創建不一樣的存儲引擎表。對於開發人員來講，存儲引擎對其是透明的，但瞭解各類存儲引擎的卻別對開發人員來講是有好處的。
        mysql是開源的能夠根據mysql預約義的存儲引擎結果編寫本身的存儲引擎，若是你對某種存儲引擎不滿意，能夠經過修改源碼來實現本身想要的特性。下面是一些常見的存儲引擎：

InnoDB存儲引擎
       InnoDB存儲引擎支持事物，主要面向在線事物處理（OLTP）方面的應用，其特色是行鎖設計，支持外鍵，並支持相似於Oracle的非鎖定讀，即默認狀況下讀取操做不會產生鎖。mysql在Windows版本下innoDB是默認存儲引擎，同時innoDB默認被包含在全部的mysql二進制發佈版本中。
       innoDB存儲引擎將數據放在一個邏輯的表空間中，這個表空間就像黑盒同樣由innoDB自身進行管理。它能夠將每一個innoDB存儲引擎的表單獨存放到一個獨立的idb文件中，與Oracle相似，innoDB存儲引擎一樣可使用裸設備來創建表空間。
       innoDB經過使用多版本併發控制（MVCC）來得到高併發性，而且實現了sql標準的4種隔離級別，默認爲REPEATABLE級別，同時使用一種被稱爲next-key locking的策略來避免幻讀（phantom）現象的產生。除此以外，innoDB存儲引擎還提供了插入緩衝（insert buffer），二次寫（double write），自適應哈希索引（adaptive hash index），預讀（read ahead）等高性能和高可用的功能。
        對於表中的存儲，innoDB存儲引擎採用了彙集（clustered）的方式，這種方式相似於Oracle的索引彙集表（index organized table，IOT）。每張表的存儲都按主鍵的順序存放，若是沒有顯示的在表定義時指定主鍵，innoDB存儲引擎會爲每一行生成一個6字節的ROWID，並以此做爲主鍵。

MyISAM存儲引擎
       MyISAM存儲引擎時mysql官方提供的存儲引擎，其特色是不支持事物，表鎖和全文索引，對於一些OLAM（online analytical processing 在線分析處理）操做速度快。除Windows版本外，是全部mysql版本默認的存儲引擎。
        MyISAM存儲引擎表由MYD和MYI組成，MYD用來存放數據文件，MYI用來存放索引文件。能夠經過使用myisampack工具來進一步壓縮數據文件，由於myisampack工具使用赫夫曼編碼靜態算法來壓縮數據，所以使用myisampack工具壓縮後的表示只讀的，固然你也能夠經過myisampack來解壓數據文件。
在mysql5.0版本之前，MyISAM默認支持的表大小爲4G，若是須要支持大於4G的MyISAM表時，須要指定MAX_ROWS和AVG_ROW_LENGTH屬性。mysql5.0版本開始，MyISAM默認支持256T的單表數據，這足夠知足通常應用的需求。

NDB存儲引擎
       NDB存儲引擎是一個集羣存儲引擎，相似於Oracle的RAC集羣。不過與Oracle RAC share everything結構不一樣的是，其結構是share nothing的集羣架構，所以還能提供更高級別的高可用性。NDB的特色是數據所有放在內存中，所以主鍵查找（primary key lookup）的速度極快，而且經過添加NDB數據存儲節點（data node）能夠線性的提升數據庫性能，是高可用，高性能的集羣系統。
NDB存儲引擎的鏈接操做時在mysql數據庫層完成的，而不是在存儲引擎層完成的，這意味着，複雜的鏈接操做須要巨大的網絡開銷，所以查詢速度很慢。

Memory存儲引擎
       memory存儲引擎將表中的數據存放在內存中，若是數據庫重啓或發生崩潰，表中的數據都將消失。它很是適合用於存儲臨時數據的臨時表，以及數據庫中的緯度表。它默認使用哈希索引，而不是咱們熟悉的B+樹索引。
       雖然memory存儲引擎速度很是快，但在使用上仍是有必定的限制。好比其只支持表鎖，併發性能較差，而且不支持TEXT和BLOB列類型。最重要的是，存儲變長字段（varchar）時是按照定長字段（char）的方式進行的，所以會浪費內存。
        此外有一點長被忽略的是，mysql數據庫使用memory存儲引擎做爲臨時表來存放查詢的中間結果集。若是中間結果集大於memory存儲引擎表的容量設置，又或者中間結果含有TEXT或BLOB列類型字段，則mysql數據庫會把其轉換到MyISAM存儲引擎表而存放到磁盤。

Archive存儲引擎
      archive存儲引擎只支持INSERT和SELECT操做，mysql5.1開始支持索引。其使用zlib算法將數據行進行壓縮後存儲，壓縮比率通常可達1:10.正如其名稱所示，archive存儲引擎很是適合存儲歸檔數據，如日誌信息。archive存儲引擎使用行鎖來實現高併發的插入操做，可是自己並非事物安全的存儲引擎，其設計目標主要是提供高速的插入和壓縮功能。

federated存儲引擎
      federated存儲引擎表並不存放數據，它只是指向一臺遠程mysql數據庫服務器上的表。這很是相似於sql server的鏈接服務器和Oracle的透明網管，不一樣的是，當前federated存儲引擎只支持mysql數據庫表，不支持異構數據庫表。

Maria存儲引擎
      Maria存儲引擎時新開發的引擎，設計目標主要是用來取代原有的MyISAM存儲引擎，從而成爲mysql的默認存儲引擎，其特色是緩存數據和索引文件，航所設計，提供MVCC功能，支持事物和非事物安全的選項支持，以及更好的OLOB字符類型的處理性能。

數據庫基本術語

數據庫系統 (DataBase System， DBS)。
數據庫管理系統（DataBase Management System， DBMS）。

關係型數據庫(Relational database，RDS)：Oracle、MySQL、MariaDB、Percona Server for MySQL、DB2

非關係型數據庫(Not Only SQL，NoSQL)：Memcache、Redis、MongoDB、

結構化查詢語言（Structured Query Language）：

DDL(Data Definition Language)：數據定義語言其語句包括動詞CREATE和DROP。在數據庫中建立新表或刪除表（CREAT TABLE 或 DROP TABLE），爲表加入索引等。DDL包括許多與人數據庫目錄中得到數據有關的保留字。它也是動做查詢的一部分。

DML(Data Manipulation Language)：數據操做語言其語句包括動詞INSERT，UPDATE和DELETE。它們分別用於添加，修改和刪除表中的行。也稱爲動做查詢語言。

DQL(Data Query Language)：數據查詢語言也稱爲「數據檢索語句」，從表中得到數據，保留字SELECT是DQL（也是全部SQL）用得最多的動詞，其餘DQL經常使用的保留字有WHERE，ORDER BY，GROUP BY和HAVING。這些DQL保留字常與其餘類型的SQL語句一塊兒使用。

DCL(Data Control Language)：數據控制語言它的語句經過GRANT或REVOKE得到許可，肯定單個用戶和用戶組對數據庫對象的訪問。某些RDBMS可用GRANT或REVOKE控制對錶單個列的訪問。
TPL（Transaction Processing Language）：事務處理語言它的語句能確保被DML語句影響的表的全部行及時得以更新。TPL語句包括BEGIN TRANSACTION，COMMIT和ROLLBACK。