14.3数据库存储引擎

14.3　数据库存储引擎

数据库存储引擎是数据库底层软件组件。数据库管理系统（DBMS）使用数据引擎进行创建、查询、更新和删除数据操作。不同的存储引擎提供不同的存储机制、索引技巧、锁定水平等。使用不同的存储引擎，还可以获得特定的功能。现在许多不同的数据库管理系统都支持多种不同的数据引擎。MySQL的核心就是存储引擎。

14.3.1　MySQL存储引擎简介

MySQL提供了多个不同的存储引擎，包括处理事务安全表的引擎和处理非事务安全表的引擎。在MySQL中，不需要在整个服务器使用同一种存储引擎，针对具体的要求，可以对每一个表使用不同的存储引擎。MySQL 5.5支持的存储引擎有InnoDB、MyISAM、Memory、Merge、Archive、Federated、CSV、BLACKHOLE等。可以使用SHOW ENGINES语句查看系统所支持的引擎类型，结果如下。

　　mysql> SHOW ENGINES \G;
　　*************************** 1. row ***************************
　　      Engine: FEDERATED
　　     Support: NO
　　     Comment: Federated MySQL storage engine
　　Transactions: NULL
　　          XA: NULL
　　  Savepoints: NULL
　　*************************** 2. row ***************************
　　      Engine: MRG_MYISAM
　　     Support: YES
　　     Comment: Collection of identical MyISAM tables
　　Transactions: NO
　　          XA: NO
　　  Savepoints: NO
　　*************************** 14. row ***************************
　　      Engine: MyISAM
　　     Support: YES
　　     Comment: MyISAM storage engine
　　Transactions: NO
　　          XA: NO
　　  Savepoints: NO
　　*************************** 4. row ***************************
　　      Engine: BLACKHOLE
　　     Support: YES
　　     Comment: /dev/null storage engine (anything you write to it disappears)
　　Transactions: NO
　　          XA: NO
　　  Savepoints: NO
　　*************************** 5. row ***************************
　　      Engine: CSV
　　     Support: YES
　　     Comment: CSV storage engine
　　Transactions: NO
　　          XA: NO
　　  Savepoints: NO
　　*************************** 6. row ***************************
　　      Engine: MEMORY
　　     Support: YES
　　     Comment: Hash based, stored in memory, useful for temporary tables
　　Transactions: NO
　　          XA: NO
　　  Savepoints: NO
　　*************************** 7. row ***************************
　　      Engine: ARCHIVE
　　     Support: YES
　　     Comment: Archive storage engine
　　Transactions: NO
　　          XA: NO
　　  Savepoints: NO
　　*************************** 8. row ***************************
　　      Engine: InnoDB
　　     Support: DEFAULT
　　     Comment: Supports transactions, row-level locking, and foreign keys
　　Transactions: YES
　　          XA: YES
　　  Savepoints: YES
　　*************************** 9. row ***************************
　　      Engine: PERFORMANCE_SCHEMA
　　     Support: YES
　　     Comment: Performance Schema
　　Transactions: NO
　　          XA: NO
　　  Savepoints: NO
　　9 rows in set (0.00 sec)

Support列的值表示某种引擎是否能使用：YES表示可以使用，NO表示不能使用，DEFAULT表示该引擎为当前默认存储引擎。

14.3.2　InnoDB存储引擎

InnoDB事务型数据库的首选引擎，支持事务安全表（ACID），支持行锁定和外键。MySQL 5.5.5之后，InnoDB作为默认存储引擎，InnoDB主要特性有以下几方面。

（1）InnoDB给MySQL提供了具有提交、回滚和崩溃恢复能力的事务安全（ACID兼容）存储引擎。InnoDB锁定在行级并且也在SELECT语句提供一个类似Oracle的非锁定读。这些功能增加了多用户部署和性能。在SQL查询中，可以自由地将InnoDB类型的表与其他MySQL的表的类型混合起来，甚至在同一个查询中也可以混合。

（2）InnoDB是为处理巨大数据量时的最大性能设计。它的CPU效率可能是任何其他基于磁盘的关系数据库引擎所不能匹敌的。

（3）InnoDB存储引擎与MySQL服务器被完全整合，InnoDB存储引擎为在主内存中缓存数据和索引而维持它自己的缓冲池。InnoDB的表和索引在一个逻辑表空间中，表空间可以包含数个文件（或原始磁盘分区）。这与MyISAM表不同。例如，在MyISAM表中每个表被存储在分离的文件中。InnoDB表可以是任何尺寸，即使在文件尺寸被限制为2GB的操作系统上。

（4）InnoDB支持外键完整性约束（FOREIGN KEY）。

存储表中的数据时，每张表的存储都按主键顺序存放，如果没有显式地在表定义时指定主键，InnoDB会为每一行生成一个6字节的ROWID，并以此作为主键。

（5）InnoDB被用在众多需要高性能的大型数据库站点上。

InnoDB不创建目录，使用InnoDB时，MySQL将在MySQL数据目录下创建一个名为ibdata1的10MB大小的自动扩展数据文件，以及两个名为ib_logfile0和ib_logfile1的5MB大小的日志文件。

14.3.3　MyISAM存储引擎

MyISAM基于ISAM存储引擎，并对其进行扩展。它是在Web、数据仓储和其他应用环境下最常用的存储引擎之一。MyISAM拥有较高的插入、查询速度，但不支持事务。在MySQL 5.5.5之前的版本中，MyISAM是默认存储引擎。MyISAM主要特性有如下几个方面。

（1）支持长度达63位的大文件。当然此时操作系统也需要支持大文件才行。

（2）当进行删除、更新或插入操作时，动态尺寸的行产生更少的碎片。这需要合并相邻被删除的块，以及若下一个块被删除，就扩展到下一块来自动完成。

（3）每个MyISAM表的最大索引数是64。这可以通过重新编译来改变。每个索引最大的列数是16个。

（4）最大的键长度是1000字节。这也可以通过编译来改变。

（5）BLOB和TEXT列可以被索引。

（6）NULL值被允许在索引的列中。

（7）可以把数据文件和索引文件放在不同的目录。

（8）每个字符列可以有不同的字符集。

（9）有VARCHAR的表可以有固定或动态记录长度。

（10）VARCHAR和CHAR列可以多达64KB。

使用MyISAM引擎创建数据库，将生成3个文件。文件的名字以表的名字开始，扩展名指出文件类型：.frm文件存储表定义，数据文件的扩展名为.MYD (MYData)，索引文件的扩展名是.MYI (MYIndex)。

14.3.4　MEMORY存储引擎

MEMORY存储引擎将表中的数据存储在内存中，为查询和引用其他表数据提供快速访问。MEMORY主要特性有以下几方面。

（1）MEMORY表可以有多达每个表32个索引，每个索引16列，以及500字节的最大键长度。

（2）MEMORY存储引擎执行HASH和BTREE索引。

（3）可以在一个MEMORY表中有非唯一键。

（4）MEMORY表使用一个固定的记录长度格式。

（5）MEMORY不支持BLOB或TEXT列。

（6）MEMORY支持AUTO_INCREMENT列和对可包含NULL值的列的索引。

（7）MEMORY表在所有客户端之间共享（就像其他任何非TEMPORARY表）。

（8）MEMORY表内容被存在内存中，内存是MEMORY表和服务器在查询处理时的空闲中创建的内部表共享。

（9）当不再需要MEMORY表的内容时，要释放被MEMORY表使用的内存，应该执行DELETE FROM或TRUNCATE TABLE，或者整个地删除表（使用DROP TABLE）。

14.3.5　存储引擎的选择

不同存储引擎都有各自的特点，适应于不同的需求，为了做出选择，首先需要考虑每一个存储引擎提供了哪些不同的功能。

如果要提供提交、回滚和崩溃恢复能力的事务安全（ACID兼容）能力，并要求实现并发控制，InnoDB是个很好的选择。如果数据表主要用来插入和查询记录，则MyISAM引擎能提供较高的处理效率；如果只是临时存放数据，数据量不大，并且不需要较高的数据安全性，可以选择将数据保存在内存中Memory引擎，MySQL中使用该引擎作为临时表存放查询的中间结果。如果只有INSERT和SELECT操作，可以选择Archive引擎，Archive存储引擎支持高并发的插入操作，但是本身并不是事务安全的。Archive存储引擎非常适合存储归档数据，如记录日志信息可以使用Archive引擎。

使用哪一种引擎要根据需要灵活选择。一个数据库中多个表可以使用不同引擎以满足各种性能和实际需求。使用合适的存储引擎，将会提高整个数据库的性能。