MySQL你必須要了解儲存引擎

WBOY
發布: 2022-03-03 18:00:09
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本篇文章為大家帶來了關於mysql的相關知識,其中主要介紹了儲存引擎的相關問題,還包括了索引設計與使用、資料類型選擇以及字元集設定等問題,希望對大家有幫助。

MySQL你必須要了解儲存引擎

推薦學習:mysql教學

#誰說MySQL查詢千萬等級的資料很拉跨?我今天就要好好的和你拉拉家常,暢談到深夜,一起過除夕!這篇文章也是年前的最後一篇,希望能帶給大家些許收穫,不知不覺查找文檔和參考實體書籍就寫了這麼多,自己都感覺到意外。不禁感慨到,知道的越多,才知道不知道的更多。

開發人員應該要注意MySQL所使用的儲存引擎,選擇合適儲存引擎對你的應用效能提升是明顯的。在閱讀到本文的時候,肯定是有一定的MySQL或其它資料庫基礎的,不然有些地方看著會很費勁。重點地方,我都進行了加粗處理,這樣更容易獲得關鍵知識點。

關於儲存引擎,一篇文章也不可能面面俱到,對個人覺得比較重要、於工作有益的面向進行闡述。如果真的去深挖,估計得一本書的篇幅。順帶也介紹一些資料類型選擇、字元集設定、索引的使用;視圖、預存程序、函數以及觸發器啊等等會在下一篇部落格文章進行詳細的描述。但本文不會做太詳細的敘述。這篇文章以儲存引擎的選擇為核心,如果有瑕疵的地方,希望您能留下寶貴的建議。

今天發現了一個神奇的參數-site:xxxx.net

一、存儲引擎的選擇(表格類型)

1、儲存引擎的介紹

與到多數關係型資料庫的差別在於MySQL有一個儲存引擎的概念,針對不同的儲存需求可以選擇最合適的儲存引擎。 MySQL中的插件式的儲存引擎是其一大特色,使用者可以根據應用程式的需求選擇如何儲存、是否索引,是否使用事務。嘿嘿,你也​​可以依照業務環境去適配最適合自己業務的儲存引擎。

Oracle從中嗅到了商機,收購了MySQL,從此有了企業版(商業支援)。社群版依舊可以免費下載。另一大魅力也是因為開源,社群高度活躍,人人都能貢獻。接下來介紹幾種使用比較多的儲存引擎,儲存引擎並無優劣之分,有的只是誰比較適合對應的生產業務環境。

MySQL5.0中支援的儲存引擎有FEDERATED、MRG_MYISAMMyISAM、BLACKHOLE、CSV、MEMORY、ARCHIVE、 NDB Cluster、BDB、EXAMPLE、InnoDB(MySQL5.5以及MariaDB10.2之後的預設儲存引擎)、PERFORMANCE_SCHEMA(非常規儲存資料引擎)。以下給出MySQL與MariaDB支援的記憶體引擎的對比,可以看出MariaDB新增了Aria引擎:

##看儲存引擎

透過MySQL登入自帶的字元介面輸入

show engines\G;或使用支援MySQL查詢的工具SQLyog、phpMyAdmin、MySQL workbench等查詢支援的引擎,這裡只展示部分喲:

[test@cnwangk ~]$ mysql -uroot -p
Enter password: 
mysql> show engines\G;*************************** 2. row ***************************
      Engine: MRG_MYISAM
     Support: YES     Comment: Collection of identical MyISAM tablesTransactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO*************************** 3. row ***************************
      Engine: MyISAM
     Support: YES     Comment: MyISAM storage engineTransactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO*************************** 6. row ***************************
      Engine: MEMORY
     Support: YES     Comment: Hash based, stored in memory, useful for temporary tablesTransactions: NO
          XA: NO
  Savepoints: NO*************************** 8. row ***************************
      Engine: InnoDB
     Support: DEFAULT
     Comment: Supports transactions, row-level locking, and foreign keysTransactions: YES
          XA: YES
  Savepoints: YES9 rows in set (0.00 sec)
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作用描述

    Engine:引擎名稱(描述);
  • Support:目前版本資料庫是否支援該儲存引擎,YES:支援、NO:不支援;
  • Supports transactions, row-level locking, and foreign keys個人字面上翻譯這段話:支援交易、行級鎖定和外鍵;
  • Comment:對此儲存引擎的詳情描述,例如描述該引擎否支援交易和外鍵;
  • Transactions:對該儲存引擎是否支援交易的描述,YES:支援、NO:不支援;
  • XA:是否符合XA規範。 XA規格是開放群組關於分散式事務處理(DTP)的規範。 YES:支援、NO:不支援;
  • Savepoints:字面上是保存點,對事物控制是否支持,YES:支持、NO:不支持。
小聲嗶嗶,如果你能閱讀明白官方的一些英文文檔,這將有助於你對MySQL儲存引擎的進一步理解,養成閱讀原始碼或文件的能力。

順帶的提一下MySQL的妹妹MariaDB。在MySQL的複刻版本MariaDB中10.2之前使用的自帶的新引擎Aria,在MariaDB10.2之後使用的預設儲存引擎也是InnoDB,足以看出InnoDB儲存引擎的優秀之處。 MariaDB的API和協定相容MySQL,另外又增加了一些功能,以支援本地的非阻塞操作和進度報告。這意味著,所有使用MySQL的連接器、程式庫和應用程式也將可以在MariaDB下運作。在此基礎上,由於擔心甲骨文MySQL的一個更封閉的軟體項目,Fedora等Linux發行版已經在最新版本中以MariaDB取代MySQL,維基媒體基金會的伺服器同樣也使用MariaDB取代了MySQL。

主要需要了解的幾種儲存引擎

  • MyISAM
  • InnoDB
  • MEMORY
  • MERGE

#下面將著重介紹我最近看書認識的幾種常用的儲存引擎,對比各個儲存引擎之間的區別,幫助我們理解不同儲存引擎的使用方式。更多詳情可以參考MySQL的官方文件。

2、部分儲存引擎的特性

##外鍵支持MyISAM有表鎖定支持支援低低高支援行鎖定支援支援支援支援高#MEMORY有#表鎖定#支援支援#MERGE#表格鎖定支援#NDB
儲存引擎/支援特性 儲存限制 交易安全性 鎖定機制 B樹索引 雜湊索引 全文索引 叢集索引 資料快取 索引快取 資料可壓縮 空間使用 記憶體使用 批次插入速度




支援
#InnoDB #64TB
#支援(5.6)
#低


支援



##N/A
中等


沒有



支援






####行鎖定######支援########### #######################支援######支援##############低########################################## ###高######高######################

InnoDB存储引擎在MySQL5.6版本开始支持全文索引。在MySQL5.7推出了虚拟列,MySQL8.0新特性加入了函数索引支持。

2.1、MyISAM存储引擎

MyISAM是MySQL5.5之前默认的存储引擎。MyISAM不支持事务、不支持外键。优势在于访问速度快,对事务完整性没有特殊要求或者以select和insert为主的应用基本上可以使用MyISAM作为存储引擎创建表。我们先弄个例子出来演示,事先准备了一张数据千万级别的表,看看这个存储引擎的特性:

我已经创建好了数据库为test,在test中分别创建了两张表test和tolove。test表在创建的时候指定默认存储引擎为MyISAM,tolove表指定存储引擎为InnoDB。
使用MyISAM存储引擎创建的表tolove,查询存储有1kw数据的表tolove。

tips:你可以使用use test,切换到test数据库,就不用像我这样查询tolove表去指定test数据库了哟!

MySQL [(none)]> select count(*) from test.tolove;
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 10000000 |
+----------+
1 row in set (0.000 sec)
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再看演示使用InnoDB存储引擎创建的表test,同样为了演示,事先随机生成了1kw条数据。

MySQL [(none)]> select count(*) from test.test;
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 10000000 |
+----------+
1 row in set (3.080 sec)
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进行对比同样存储1kw条数据的表,使用MyISAM作为存储引擎查询速度堪称光速1 row in set (0.000 sec),使用InnoDB存储引擎查询速度稍逊一筹1 row in set (3.080 sec)。

MyISAM在磁盘中存储的文件

每个MyISAM在磁盘上存储成3个文件,其文件名和表名都相同,扩展名分别是:

  • .frm:存储表定义;
  • .MYD:MYData,存储数据;
  • .MYI:MYindex,存储索引。

数据文件和索引文件可以存放在不同的目录,平均分布IO,获得更快的速度,提升性能。需要指定索引文件和数据文件存储的路径,创建表时通过DATA DIRECTORY和INDEX DIRECTORY参数指定,表明不同MyISAM表的索引文件和数据文件可以存放在不同的路径下。当然,需要给予该路径的访问权限。

MyISAM损坏处理方式

MyISAM类型的表可能会损坏,原因多种多样。损坏后的表有可能不能被访问,会提示需要修复或者访问后提示返回错误结果。MyISAM类型的表,可以通过提供的修复工具执行CHECK TABLE语句检查MyISAM表的健康程度,使用REPAIR TABLE语句修复一个损坏的表。表损坏可能会导致数据库异常重新启动,需要尽快修复并确定原因好做应对策略。

使用MyISAM存储引擎的表支持3种不同的存储格式,如下:

  • 静态表,固定长度;
  • 动态表
  • 压缩表

静态表是MyISAM存储引擎的默认存储格式,字段长度是定长,记录都是固定长度。优势在于存储迅速容易缓存出现故障易恢复;缺点是相对耗存储空间。需要注意的是如需保存内容后面的空格,默认返回结果会去掉后面的空格

动态表包含变长字段,记录不是固定长度,存储优势:占用空间相对较小、但频繁删除和更新记录会产生碎片。这时,需要定期执行optimize table语句或者myisamchk -r命令来改善性能,出现故障恢复相对较难。

压缩表mysiampack工具创建,占用磁盘空间很小。因为每个记录是被单独压缩,所以访问开始非常小。

梳理一下MyISAM存储引擎的要点,如下图1-2-2-1所示:

顺带安利一波,前段时间发现WPS也能够制作精美的思维导图,并且支持一键导入到doc文件中。普通用户最多可存储150个文件。之前也用过XMind、processon、gitmind等等,现在使用WPS更方便了。

2.2、InnoDB存储引擎

优点与缺点:InnoDB存储引擎提供了具有提交(commit)、回滚(rollback)和崩溃恢复能力的事务安全。但对比MyISAM存储引擎,InnoDB写的处理效率相对差一些,并且会占用更多的磁盘空间保留数据和索引。下图是我存储了1kw条数据的表,并且使用的是InnoDB存储引擎。student01表同样使用了InnoDB存储引擎,存储数据为100w条。从下图可以看出存储数据索引在.ibd文件中、表结构则存在.frm文件中

2.2.1、自动增长列

InnoDB表的自动增长列可以手工插入,但插入的值为空或者0,则实际插入的将是自动自动增长后的值。

本来想继续使用bols那张表作为演示的,思来想去还是正经一点。为了演示,我又新增了一张表为autoincre_test,表示id设置为主键且自增长,存储引擎选择InnoDB。然后插入了3条数据进行演示。查询当前线程最后插入数据的记录使用值:

MySQL [test]> create table autoincre_test(id int not null auto_increment,name varchar(16),primary key(id))engine=innodb;
Query OK, 0 rows affected (0.018 sec)

MySQL [test]> insert into autoincre_test values(1,'1'),(0,'2'),(null,'3');
Query OK, 3 rows affected (0.007 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0

MySQL [test]> select * from autoincre_test;
+----+------+
| id | name |
+----+------+
|  1 | 1    |
|  2 | 2    |
|  3 | 3    |
+----+------+
3 rows in set (0.000 sec)

select last_insert_id();
MySQL [test]> select last_insert_id();
+------------------+
| last_insert_id() |
+------------------+
|                2 |
+------------------+
1 row in set (0.000 sec)
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tips:可以通过alter table table_name=n;语句强制设置自动增长列的初始值,默认从1开始,但该强制的默认值是保留在内存中的,如果使用该值之前数据库重新启动,强制默认值则会丢失,就需要重新设置,毕竟使用内存没有加载到磁盘中。

通过上面的演示,你会发现插入记录是0或者空时,实际插入的将是自动增长后的值。通过last_insert_id()函数可以查询当前线程最后插入数据的记录使用值。如果一次插入多条记录,则返回的是第一条记录使用的自动增长值,这里就不演示插入多条数据了。记住一点,可以使用last_insert_id()去查询id记录值。

对于InnoDB表,自动增长列必须是索引。如果是组合索引,也必须是组合索引的第一列。但对于MyISAM表,自动增长列可以是组合索引的其它列。这样插入记录后,自动增长列是按照组合索引的前面几列排序后递增的。你可以创建一张表指定MyISAM存储引擎,然后将两列字段组合索引进行测试验证。

2.2.2、外键约束

MySQL中,目前支持外键约束的存储引擎只有InnoDB。创建外键的时候,要求父表必须有对应的索引。子表创建外键的时候,也会自动创建对应的索引。下面将通过实例进行讲解。可以从MySQL官网下载示例数据库world和sakila进行参考。

  • city表,FOREIGN KEY (CountryCode) REFERENCES country (Code)
  • country表
  • countrylanguage表,FOREIGN KEY (CountryCode) REFERENCES country (Code)

通过MySQL workbench或者Navicat逆向生成物理模型进行参考,更加直观。插一句,在MySQL的官网同样有一个sakila数据库是关于演员电影的,也提供了sakila的ERR物理模型图,这句话做了超链接,可以直接访问。给出我之前逆向生成的world数据库的物理模型:

在创建索引时,可以指定在删除、更新父表时,对子表进行的相应操作包含:

  • restrict
  • cascade
  • set null和no action

其中restrictno action相同,restrict限制在子表有关联记录的情况下父表无法更新cascade表示在父表更新或删除的时候,级联更新或者删除子表对应记录;set null表示在父表更新或删除的时候,子表的对应字段被set null。选择cascade以及set null时需要谨慎操作,有可能导致数据丢失。

在导入多个表的数据时,如果忽略表之前的导入顺序,可以暂时关闭外键检查;同样执行load data和alter table时也可以暂时关闭外键检查加快处理的速度,提升效率。关闭外键检查的命令为:

set foreign_key_checks=0;
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执行完导入数据或者修改表的操作后,通过开启外键检查命令改回来:

set foreign_key_checks=1;
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对于InnoDB类型的表,外键信息可以通过show create table或者show table status查看。比如查找world数据库中的city表:

MySQL [sakila]> show table status like 'city'\G
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关于外键约束就提这么多,没有演示创建以及删除,因为贴太多的SQL语句太占篇幅了。可以到MySQL官网下载world和sakila数据库进行测试。

2.2.3、存储方式

InnoDB存储表和索引有两种方式:

  • 共享表空间存储
  • 多表空间存储

使用共享表空间存储,这种方式创建的表的表结构保存在.frm文件中,数据和索引保存在innodb_data_home_dir和innodb_data_file_path定义的表空间中,可以是多个文件。在开头介绍InnoDB存储引擎时也提到过文件存储位置。

使用多表空间存储,这种方式创建的表的表结构仍然保存在.frm文件中,但每个表的数据和索引单独保存在.ibd文件中。如果是个分区表,则每个分区对应单独的.ibd文件,文件名为表名+分区名。可以在创建分区的时候指定每个分区的数据文件位置,以此来平均分布磁盘的IO,达到缓解磁盘压力的目的。如下是在Windows下使用InnoDB存储了海量数据的文件:

使用多表空间存储需要设置参数innodb_file_per_table,重启数据库服务器才能生效哟。多表空间的参数生效后,只对新建的表生效。多表空间的数据文件无大小限制,无需设置初始大小,也不需设置文件的最大限制与扩展大小等参数。使用多表空间存储优势在于方便单表备份和恢复操作。虽然不能直接复制.frm和.ibd文件达到目的,但可以使用如下命令操作:

alter table table_name discard tablespace;alter table table_name import tablespace;
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将备份恢复到数据库中,单表备份,只能恢复到原来所在的数据库中,无法恢复到其它数据库中。如过需要将单表恢复至其它目标数据库中,则需要通过mysqldump和mysqlimport来实现。

注意:即便多表存储更有优势,但是共享表存储空间依旧是必须的InnoDB将内部数据字典和在线重做日志存在这个文件中

梳理一下InnoDB存储引擎的要点,如下图1-2-2-2所示:

关于InnoDB存储引擎就介绍到此处了,更多详情可以参考MySQL的官方文档。是不是发现了我只在MyISAM和InnoDB存储引擎做了总结的思维导图。没错,只做了这两个,因为这俩最常用。至于为啥是粉色背景,因为老夫有一颗少女心!

2.3、MEMORY存储引擎

MEMORY存储引擎使用存在与内存中的内容来创建表。每个MEMORY表只对应一个磁盘文件,格式是.frm。MEMORY类型的表访问速度极快,存在内存中当然快。这就是Redis为什么这么快?不仅小?还能持久?咱回到正题,MEMORY存在内存中并默认使用hash索引,一旦服务关闭,表中数据会丢失。创建一张名为GIRLS的表指定存储引擎为MEMORY,注意了在UNIX和Linux操作系统下,是对字段和表名大小是写敏感的,关键字不影响

CREATE TABLE GIRLS (
  ID int NOT NULL,GIRE_NAME varchar(64) NOT NULL,GIRL_AGE varchar(10) NOT NULL,
  CUP_SIZE varchar(2) NOT NULL,PRIMARY KEY (ID)) ENGINE=MEMORY DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin;
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还记得在介绍存储引擎做的那会张表格吗,有介绍到MEMORY支持B TREE索引。虽然MEMORY默认使用的索引是hash索引,但是你可以手动指定索引类型。例如默认手动指定使用关键字USING HASH

-- 创建索引指定索引类型为hash。create index mem_hash USING HASH on GIRLS(ID);-- 查询索引类型,简化了一下,只展示了部分参数。mysql> SHOW TABLE STATUS LIKE 'GIRLS'\G*************************** 1. row ***************************
           Name: GIRLS         Engine: MEMORY
        Version: 10
     Row_format: Fixed1 row in set (0.00 sec)
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虽然MEMORY容易丢失数据,但是在启动MySQL服务的时候,我们可以使用**–init-file选项,将insert into … select或者load data infile**这样的语句存放在这个指定的文件中,就可以在服务启动时从持久稳固的数据源装载表。

服务器需要提供足够的内存来维持所有在同一时间使用的MEMORY表,当不在需要MEMORY表内容之时,释放被MEMORY表使用的内存。仔细思考一下,如果内存用了不释放那将有多可怕。此时可以执行delete form 或truncate table亦或完整地删除整个表,使用drop table。这里提一点,在Oracle中也同样支持truncate,使用truncate的好处在于不用再去考虑回滚(rollback),效率更高。使用truncate需要在命令模式下使用,其它客户端工具可能不支持。

每个MEMORY表中存放的数据量大小,受max_heap_table_size系统变量约束,初始值为16MB,可以根据需求调整。通过max_rows可以指定表的最大行数。

MEMORY存储引擎最大特色是快,主要用于内容变化不频繁的代码表,或者是为了做统计提供的中间表,效率更高。使用MEMORY时需谨慎,万一忘了这厮重启数据就没了就尴尬了。所以在使用时,考虑好重启服务器后如何取得数据。

关于MEMORY存储引擎就介绍到这里,大部分都是些理论知识,更多的需要自己去实践测试。

2.4、MERGE存储引擎

MERGE存储引擎是一组MyISAM表的组合,这些MyISAM表必须结果完全相同,MERGE表本身没有数据,对MERGE类型的表可以进行查询、更新、删除操作,实际上是对内部的MyISAM表进行操作的。对于MERGE类型表的插入操作,通过insert_method子句定义插入的,可以有3个不同的值,使用first或last插入操作对应开始与最后一个表上。如果不定义这个子句,或者定义为NO,表示不能对MERGE表进行操作。

对MERGE表进行DROP操作,只是对MERGE的定义进行删除,对内部表没有任何影响。MERGE表上保留两个文件,文件名以表的名字开始,分别为:

  • .frm文件存储表定义;
  • .mrg文件包含组合表的信息,包含表组成、插入数据依据。

可以通过修改.mrg文件来修改表,但修改后需要使用flush tables刷新。测试可以先创建两张存储引擎为MyISAM的表,再建一张存储引擎为MERGE存储引擎的表。如下所示创建demo为总表指定引擎为MERGE,demo01和demo02为分表:

CREATE TABLE `merge_demo` (
  `ID` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`NAME` VARCHAR(16) COLLATE utf8_bin NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`ID`)) ENGINE=MERGE UNION=(merge_demo01,merge_demo02)  INSERT_METHOD=LAST DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin 

CREATE TABLE `merge_demo01` (
  `ID` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`NAME` VARCHAR(16) COLLATE utf8_bin NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`ID`)) ENGINE=MYISAM DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin  
CREATE TABLE `merge_demo02` (
  `ID` INT(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`NAME` VARCHAR(16) COLLATE utf8_bin NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`ID`)) ENGINE=MYISAM DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin
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通过插入数据验证MERGE确实是一个MyISAM的组合,就是这么神奇。如下所示,只对demo01和demo02进行插入:

INSERT INTO study.`merge_demo01` VALUES(1,'demo01');
INSERT INTO study.`merge_demo02` VALUES(1,'demo02');
mysql [study]> select * from merge_demo;
+----+--------+
| ID | NAME   |
+----+--------+
|  1 | demo01 |
|  1 | demo02 |
+----+--------+
2 rows in set (0.000 sec)
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插入完数据,分别查看demo01和demo02各只有一条数据,总表可以看到俩分表的全部数据。关键是指定了insert_method=lastMERGE表和分区表的区别,MERGE并不能智能地将记录插入到对应表中,而分区表可以做到。通常我们使用MERGE表来透明的对多个表进行查询和更新操作。可以自己在下面测试总表插入数据,看分表的情况,我这里就不贴代码了。

关于MySQL自带的几款常用存储引擎就介绍到此,感兴趣的可以私下测试验证,更多参考请到官网获取API或者DOC文档。

除了MySQL自带的一些存储引擎之外,常见优秀的第三方存储引擎有TokuDB,一款开源的高性能存储引擎,适用于MySQL和MariaDB。更多详情可以去TokuDB官网了解哟。

2.5、修改表的存储引擎

创建新表时,如果不指定存储引擎,系统会使用默认存储引擎。在MySQL5.5之前默认的存储引擎为MyISAM,在MySQL5.5之后默认的存储引擎为InnoDB。如果想修改默认存储引擎,可以通过配置文件指定default-table-type的参数。关于存储引擎的查看,在上面介绍存储引擎的时候已经有说明了。

方法一:建表即指定当前表的存储引擎

在创建tolove表的时候就指定存储引擎,例如指定存储引擎为MyISAM,默认编码为utf8:

-- Create TableCREATE TABLE `tolove` (
  `ID` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`GIRL_NAME` varchar(64) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,
  `GIRL_AGE` varchar(64) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,`CUP_SIZE` varchar(10) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`ID`)) ENGINE=MyISAM AUTO_INCREMENT=20000001 DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin
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测试生成的数据量比较大,随机生成了1千万条数据。查询(select)业务相对较多,在建表的时候就指定默认存储引擎MyISAM,统计(count)的效率很高。以我的渣渣电脑,使用INNODB存储引擎,统计一次需要2~3秒左右。在上面讲到MYISAM的时候,已经将查询时间进行过对比

方法二:使用alter table修改当前表的存储引擎

修改创建的tolove表为MYISAM引擎进行测试。

-- 修改创建的tolove表为MYISAM引擎进行测试ALTER TABLE test.`tolove` ENGINE=MYISAM;
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修改test表的存储引擎为INNODB进行测试。

-- 修改表的存储引擎为INNODB进行测试ALTER TABLE test.`test` ENGINE=INNODB;
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SHOW CREATE TABLE查询表的存储引擎,分别查询test表和tolove表,在讲存储引擎为MyISAM的时候,有演示过哟!

SHOW CREATE TABLE test.`test`;SHOW CREATE TABLE test.`tolove`;
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如果在工具中无法看全,可以导出成xml、csv、html等查询,以下是我查询出自己创建表时设置的存储引擎为InnoDB

-- 显示出我创建的test表的SQL语句存储引擎为InnoDB
CREATE TABLE `test` ( `ID` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `STU_NAME` varchar(50) NOT NULL, `SCORE` int(11) NOT NULL, `CREATETIME` timestamp NOT NULL DEFAULT current_timestamp() ON UPDATE current_timestamp(), PRIMARY KEY (`ID`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=20000001 DEFAULT CHARSET=utf8
-- 显示出我创建的tolove表的SQL语句,存储引擎为MyISAM
CREATE TABLE `tolove` ( `ID` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `GIRL_NAME` varchar(64) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL, `GIRL_AGE` varchar(64) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL, `CUP_SIZE` varchar(10) COLLATE utf8_bin DEFAULT NULL, PRIMARY KEY (`ID`) ) ENGINE=MyISAM AUTO_INCREMENT=20000001 DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin
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存储引擎的修改就介绍这么多,看到我的自增长列(AUTO_INCREMENT)ID到了20000001,之前随机生成过一次1kw条数据哟!有一部分解释说明我写在了代码块中,看起来更加舒服。

3、存储引擎的选择

在选择合适的存储引擎时,应根据应用特点选择合适的存储引擎。对于复杂的应用系统,你可以选择多种存储引擎满足不同的应用场景需求。如何选择合适的存储引擎呢?存储引擎的选择真的很重要吗?

确实应该好好思考,在并不复杂的应用场景下,可能MyISAM存储引擎就能满足日常开销。或许在另外一种场景之下InnoDB才是最佳选择,综合性能更好,满足更多需求。

MyISAM是MySQL的默认的插件式存储引擎,是MySQL在5.5之前的默认存储引擎。如果应用以读和插入操作居多,只有很少的更新和删除操作,对事务完整性、并发性没有很高的需求,此时首选是MyISAM存储引擎。在web和数据仓库最常用的存储引擎之一。

InnoDB用于事务处理应用程序,并且支持外键。是MySQL在5.5之后的默认存储引擎,同样也是MariaDB在10.2之后的默认存储引擎,足见InnoDB的优秀之处。如果应用对事务完整性有较高的要求,在并发情况下要求数据高度一致性。数据除了插入和查询以外,还包括很多的更新和删除操作,那么InnoDB应该是比较合适的存储引擎选择。InnoDB除了有效地降低由于删除和更新导致的锁定,还可以确保事务的完整提交(commit)、回滚(rollback)。对类似计费系统或者财务系统等对数据准确性要求比较高的系统,InnoDB也是合适的选择。插点题外话,本人在工作中使用Oracle数据库也有一段时间,Oracle的事务确实很强大,处理大数据压力很强。

MEMORY存储引擎将所有的数据存在RAM中,在需要快速定位记录和其它类似数据的环境下,可提供极快的访问。MEMORY的缺陷在于对表的大小有限制,太大的表无法缓存在内存中,其次是要确保表的数据可以恢复,数据库异常重启后表的数据是可恢复的。MEMORY表通常用于更新不太频繁的小表,快速定位访问结果。

MERGE用于将一组等同的MyISAM存储引擎的表以逻辑方式组合在一起,并作为一个对象应用它们。MERGE表的优点在于可以突破对单个MyISAM表大小的限制,并通过将不同的表分布在多个磁盘上,改善MERGE表的访问效率。对数据局仓库等VLDB环境很适合。

最后,关于存储引擎的选择都是根据别人实际经验去总结的。并不是一定契合你的应用场景,最终需要用户对各自应用进行测试,通过测试来获取最合适的结果。就像我开始列举的示例,数据量很庞大,对查询和插入业务比较频繁,我就开始对MyISAM存储引擎进行测试,确实比较符合我的应用场景。

关于存储引擎的选择,总结简化如下图1-3:

4、表的优化(碎片整理)

在开始介绍存MyISAM和InnoDB储引擎的时候,我也展示过存储大量数据所占的磁盘空间。使用OPTIMIZE TABLE来优化test数据库下的test表,优化之前,这张表占据磁盘空间大概在824M;通过优化之后,有明显的改善,系统回收了没有利用的空间,test表所耗磁盘空间明显下降,优化之后只有456M。这里就不贴磁盘所占空间的截图了。

OPTIMIZE TABLE test.`test`;
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优化之后,统计(count)数据效率也有所提升,大概在2.5sec左右:

mysql [test]> select count(*) from test; -- 使用的是innodb存储引擎测试
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 10000000 |
+----------+
1 row in set (2.468 sec)
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优化之前,统计数据大概在3.080 sec。经过对比,效率提升是可观的

你也可以使用explain执行计划对查询语句进行优化。关于MySQL优化方面的知识,并不是本文的重点,就不做过多描述。

二、索引设计与使用

1、索引简介

在涉及到MySQL的面试当中,会提到最左前缀索引,都被玩成梗了。

MySQL所有列类型都可以被索引,对相关列合理的使用索引是提高查询(select)操作性能的最佳方法。根据引擎可以定义每张表的最大索引数和最大索引长度,MySQL的每种存储引擎(MyISAM、InnoDB等等)对每张表至少支持16个索引,总索引长度至少为256字节。大多数存储引擎有更高的限制。

MyISAM和InnoDB存储引擎默认创建的表都是BTREE索引。在MySQL8.0之前是不只支持函数索引的,MySQL5.7推出了虚拟列功能,在MySQL8.0开始支持函数索引,也是8.0版本的新特性之一。

MySQL支持前缀索引,对索引字段的前N个字符创建索引,前缀索引长度和存储引擎有关。有很多人经常会问到,MySQL支持全文索引吗?我的回答是:支持。MySQL5.6之前MyISAM存储引擎支持全文索引(FULLTEXT),5.6之后InnoDB开始支持全文索引。

为test表创建10个字节的前缀索引,创建索引的语法如下:

CREATE INDEX girl_name ON table_name(test(10));
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同样可以使用alter table语句去新增索引,给girl表的字段girl_name新增一个索引:

ALTER TABLE test.`girl` ADD INDEX idx_girlname(girl_name);
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对于使用索引的验证可以使用explain执行计划去判断。关于索引的简述就介绍这么多,更多基础知识可以参考官方文档或者权威书籍。

2、设计索引原则

索引的设计可以遵循一些已有的原则,创建索引的时候请尽量考虑符合这些原则。有助于提升索引的使用效率。

搜索的索引列,不一定是所要选择的列。最合适的索引列,往往是出现在where子句中的列或者是连接子句中指定的列,而不是出现在select后选择列表中的列。

使用唯一索引。考虑某列中值的分布,索引列的基数越大,索引效果越好。

使用短索引。如果对字符串列进行索引,应指定一个前缀长度。比如char(100),思考一下,重复度的问题。是全部索引来的快,还是对部分字符进行索引更优?

利用最左前缀。在创建一个N列的索引时,实际上是创建了MySQL可利用的N个索引。多列索引可以起几个索引的作用,利用索引中最左边的列表来匹配行。这样的列集称为最左前缀。都快被涉及到MySQL的面试玩成梗了,哈哈。

注意不要过度使用索引。不要以为使用索引好处多多,就在所有的列上全部使用索引,过度使用索引反而会适得其反。每个额外的索引会占用磁盘空间,对磁盘写操作性能造成损耗。在重构的时候,索引也得更新,造成不必要的时间浪费。

InnoDB存储引擎的表。对于使用InnoDB存储引擎的表,记录默认按一定的顺序保存。有如下几种情况:

  • 如果有明确定义的主键,则遵循主键顺序保存;
  • 在没有主键,但有唯一索引的情况下,会遵循唯一索引顺序保存;
  • 既没有主键又没有唯一索引,表中会自动生成一个内部列,并遵循这个列的顺序保存。

以上就是对索引设计原则的简单介绍。

3、B-TREE与HASH索引

使用这些索引时,应该考虑索引是否当前使用条件下生效!在使用MEMORY存储引擎的表中可以选择使用HASH索引或者B-TREE索引,两种不同的索引有其各自适用的范围。

HASH索引。只用于这类关系操作符:=、<=>的操作比较,优化器不能使用HASH索引来加速order by操作。MySQL不能确定在两个值之间大约有多少行。

B-TREE索引。对于B-TREE索引,使用>、<、>=、<=、BETWEEN、!=或者<>、亦或是使用like ‘condition’。其中’condition’不以通配符开始的操作符时,都可以使用相关列上的索引。

关于索引就介绍到这里。合理的使用索引将有助于提升效率,但并不是使用的索引越多越好。

三、数据类型选择

  • 字符串类型char与varchar
  • 浮点数和定点数
  • 日期类型

工作中,个人使用经验。Oracle里面使用BLOB存储大字段比较频繁,TEXT相对少见,使用VARCHAR2类型比较多。但在MySQL中是不支持VARCHAR2类型的。

1、CHAR与VARCHAR

char和varchar类型类似,用于存储字符串,但它们保存和检索的方式不同。char类型属于固定长度(定长)类型的字符串,varchar属于可变长度的字符串类型。在MySQL的严格模式中,使用的char和varchar,超过列长度的值不会被保存,并且出现错误提示。

char优缺点。char是固定长度,处理速度比varchar要快,但缺点是浪费存储空间,没有varchar那么灵活。varchar。随着MySQL的不断升级,varchar类型也在不断优化,性能也在提升,被用于更多的应用中。

MyISAM存储引擎:建议使用固定长度的数据列代替可变长度的数据列。

InnoDB存储引擎:建议使用VARCHAR类型。

MEMORY存储引擎:使用固定长度数据类型存储。

2、TEXT与BLOB

一般情况,存储少量的字符串时,会选择char和varchar类型。而在保存较大文本时,通常选择TEXT或者BLOB大字段,二者之间的区别在于BLOB能存二进制数据,比如:照片,TEXT类型只能存字符数据。这也是为什么我在开始的时候提及到个人工作中见到BLOB类型相对较多。TEXT和BLOB还包括不同类型:

  • TEXT、LONGTEXT、MEDIUMINT、MEDIUMTEXT、TINYTEXT;
  • BLOB、LONGBLOB、MEDIUMBLOB、TINYBLOB。

区别在于存储文本长度和字节不同

需要注意的点

  • BLOB和TEXT值会引起一些性能问题,尤其是执行大量删除操作时;
  • 可以使用合成索引提高大字段的查询性能;
  • 在不必要的时候避免检索大字段;
  • 将BLOB和TEXT分离到不同的表中。

3、浮点数与定点数

浮点类型一般用于表示含有小数部分的值。列举一些示例:

  • double类型:用于浮点数(双精度);
  • decimal类型:MySQL中表示定点数;
  • float类型:用于浮点数(单精度)。

学过Java语言的同学,对这些浮点类型并不陌生吧。

注意点:浮点数存在误差问题,对精度比较敏感的数据,避免对浮点类型做比较。

4、日期类型

谈到日期类型,又让我想起了7年前学Java语言的时候,会写一个工具类(Utils.java),将常用的处理日期的方法写进去然后调用。经常用到的一个方法(SimpleDateFormat),对时间戳进行转换格式化。

MySQL中常用的日期类型有:

  • DATE
  • DATETIME
  • TIME
  • TIMESTAMP

如果需要记录年月日时分秒,并且记录的年份比较久远,最好用DATETIME,而不要使用TIMESTAMP时间戳。TIMESTAMP表示的范围比DATETIME短得多

四、字符集(字符编码)设置

从本质上来说,计算机只能是被二进制代码(010101)。因此,不论是计算机程序还是处理的数据,最终都会转换成二进制代码,计算机才能识别。为了让计算机不仅能做科学计算,也能处理文字信息,于是计算机字符集诞生了。

字符编码(英语:Character encoding)、字集码是把字符集中的字符编码为指定集合中某一对象)(例如:比特模式、自然数序列、8位组或者电脉冲),以便文本在计算机中存储和通过通信网络的传递。常见的例子包括将拉丁字母表编码成摩斯电码和ASCII。其中,ASCII将字母、数字和其它符号编号,并用7比特的二进制来表示这个整数。通常会额外使用一个扩充的比特,以便于以1个字节的方式存储。

在计算机技术发展的早期,如ASCII(1963年)和EBCDIC(1964年)这样的字符集逐渐成为标准。但这些字符集的局限很快就变得明显,于是人们开发了许多方法来扩展它们。对于支持包括东亚CJK字符家族在内的写作系统的要求能支持更大量的字符,并且需要一种系统而不是临时的方法实现这些字符的编码。

引用自维基百科对字符编码的介绍。

1、Unicode

Unicode是什么?是统一编码,是计算机科学领域的业界标准。从最初的的1.0.0到目前最新的14.0版本,对应ISO/IEC 10646-N:xxxx。说一下UTF-8、UTF-16、UTF-16LE、UTF-32BE、UTF-32LE等等大家应该很熟悉了。

2、常见字符集

常见的字符集:

  • UTF-8:泛用性最广泛;
  • GBK:对中文支持非常友好,在GB2312基础上进行了扩充;
  • GB2312:对中文字符集支持,;
  • GB18030:支持中文字符集,解决GBK强制力不够的问题。

3、MySQL支持的字符集

通过show character set;命令可以查看MySQL支持的字符集。我只展示部分:

mysql [test]> show character set;
| gbk      | GBK Simplified Chinese      | gbk_chinese_ci      |      2 |
| gb2312   | GB2312 Simplified Chinese   | gb2312_chinese_ci   |      2 |
| utf8     | UTF-8 Unicode               | utf8_general_ci     |      3 |
| utf8mb4  | UTF-8 Unicode               | utf8mb4_general_ci  |      4 |
| utf16    | UTF-16 Unicode              | utf16_general_ci    |      4 |
| utf32    | UTF-32 Unicode              | utf32_general_ci    |      4 |
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或者你还可以使用DESC information_schema.CHARACTER_SETS查看所有字符集和字符集默认的校对规则。

查看相关字符集校对规则,可以使用SHOW COLLATION配合 LIKE模糊搜索gbk字符集。

SHOW COLLATION LIKE 'gbk%';
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MySQL字符集设置:默认可以过配置文件设置character-set-server参数。

  • Linux发行版中安装一般在my.cnf中配置;
  • Windows下在my.ini文件中配置
[mysqld]character-set-server=utf-8
character-set-server=gbk
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额外再提一点,判断字符集所占字节,可以使用函数LENGTH():

SELECT LENGTH('中');
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如果使用的是UTF-8编码,默认汉字是占用3个字节,使用GBK则占用2个字节。字符编码就介绍到这里。

五、MySQL示例数据库sakila

视图、存储过程、函数、触发器。这里给出我自己随机生成海量数据用到的函数和存储过程。

1、函数

创建函数,使用DELIMITER声明,使用CREATE FUNCTION创建函数,tolove表的创建在介绍存储引擎过程中已经有展示过。

/** 创建函数 生成学号 **/DELIMITER $CREATE FUNCTION rand_number() RETURNS INTBEGIN
	DECLARE i INT DEFAULT 0;
	SET i= FLOOR(1+RAND()*100);
	RETURN i;END $DELIMITER $
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创建函数:用于生成姓名随机字符串

/** 创建函数 生成姓名随机字符串 **/DELIMITER $CREATE FUNCTION rand_name(n INT) RETURNS VARCHAR(255)BEGIN
	DECLARE chars_str VARCHAR(100) DEFAULT 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';
	DECLARE return_str VARCHAR(255) DEFAULT '';
	DECLARE i INT DEFAULT 0;
	WHILE i < n DO
	SET return_str = CONCAT(return_str,SUBSTRING(chars_str,FLOOR(1+RAND()*52),1));
	SET i = i+1;
	END WHILE;
	RETURN return_str;	END $DELIMITER $
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2、存储过程

创建存储过程,使用CREATE PROCEDURE创建:

/** 创建存储过程 **/DELIMITER $CREATE PROCEDURE insert_tolove(IN max_num INT(10))BEGIN
	DECLARE i INT DEFAULT 0;
	DECLARE EXIT HANDLER FOR SQLEXCEPTION ROLLBACK;
	START TRANSACTION;
	WHILE i< max_num DO
	INSERT INTO test.`tolove`(ID,GIRL_NAME,GIRL_AGE,CUP_SIZE) VALUES(NULL,rand_name(5),rand_number(),NULL);
	SET i = i + 1;
	END WHILE;COMMIT;END $DELIMITER $
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使用CALL调用存储过程,随机生成百万数据:

/** 调用存储过程 **/CALL insert_tolove(100*10000);
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删除函数或者存储过程,使用DROP关键字

-- 删除函数rand_nameDROP FUNCTION rand_name;
-- 删除存储过程insert_toloveDROP PROCEDURE insert_tolove;
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3、触发器

创建触发器使用CREATE TRIGGER,这里就引用sakila数据库实例。如果存在,使用了判断语句 IF EXISTS,然后删除DROP TRIGGER已经存在的触发器。

DELIMITER $$USE `sakila`$$DROP TRIGGER /*!50032 IF EXISTS */ `customer_create_date`$$CREATE
    /*!50017 DEFINER = 'root'@'%' */
    TRIGGER `customer_create_date` BEFORE INSERT ON `customer` 
    FOR EACH ROW SET NEW.create_date = NOW();$$DELIMITER ;
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4、sakila数据库

在文中我反复提到了MySQL的示例数据库sakila,是一个完整的学习MySQL的好例子。包含了视图、存储过程、函数和触发器。可以去MySQL的官网获取SQL脚本。

文末留一个神秘的参数,通过此种方式可以过滤你不想看到的内容哟!无论在手机端或者PC端都可生效,亲测可用。

xxxx(检索的内容) -site:xxxn.net
-- 或者
xxxx(检索的内容) -site:xxshu.com
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推荐学习:mysql视频教程

以上是MySQL你必須要了解儲存引擎的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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