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MySQL数据库引擎介绍、区别、创建和性能测试的深入分析

程序员文章站 2024-02-20 16:39:58
数据库引擎介绍 mysql数据库引擎取决于mysql在安装的时候是如何被编译的。要添加一个新的引擎,就必须重新编译mysql。在缺省情况下,mysql支持三个引擎:isa...

数据库引擎介绍

mysql数据库引擎取决于mysql在安装的时候是如何被编译的。要添加一个新的引擎,就必须重新编译mysql。在缺省情况下,mysql支持三个引擎:isam、myisam和heap。另外两种类型innodb和berkley(bdb),也常常可以使用。如果技术高超,还可以使用mysql+api自己做一个引擎。下面介绍几种数据库引擎:

    isam:isam是一个定义明确且历经时间考验的数据表格管理方法,它在设计之时就考虑到 数据库被查询的次数要远大于更新的次数。因此,isam执行读取操作的速度很快,而且不占用大量的内存和存储资源。isam的两个主要不足之处在于,它不 支持事务处理,也不能够容错:如果你的硬盘崩溃了,那么数据文件就无法恢复了。如果你正在把isam用在关键任务应用程序里,那就必须经常备份你所有的实 时数据,通过其复制特性,mysql能够支持这样的备份应用程序。
    myisam:myisam是mysql的isam扩展格式和缺省的数据库引擎。除了提供isam里所没有的索引和字段管理的大量功能,myisam还使用一种表格锁定的机制,来优化多个并发的读写操作,其代价是你需要经常运行optimize table命令,来恢复被更新机制所浪费的空间。myisam还有一些有用的扩展,例如用来修复数据库文件的myisamchk工具和用来恢复浪费空间的 myisampack工具。myisam强调了快速读取操作,这可能就是为什么mysql受到了web开发如此青睐的主要原因:在web开发中你所进行的大量数据操作都是读取操作。所以,大多数虚拟主机提供商和internet平台提供商只允许使用myisam格式myisam格式的一个重要缺陷就是不能在表损坏后恢复数据。
    heapheap允许只驻留在内存里的临时表格。驻留在内存里让heap要比isam和myisam都快,但是它所管理的数据是不稳定的,而且如果在关机之前没有进行保存,那么所有的数据都会丢失。在数据行被删除的时候,heap也不会浪费大量的空间。heap表格在你需要使用select表达式来选择和操控数据的时候非常有用。要记住,在用完表格之后就删除表格
    innodb:innodb数据库引擎都是造就mysql灵活性的技术的直接产品,这项技术就是mysql+api。在使用mysql的时候,你所面对的每一个挑战几乎都源于isam和myisam数据库引擎不支持事务处理(transaction process)也不支持外来键。尽管要比isam和 myisam引擎慢很多,但是innodb包括了对事务处理和外来键的支持,这两点都是前两个引擎所没有的。如前所述,如果你的设计需要这些特性中的一者 或者两者,那你就要*使用后两个引擎中的一个了。
    如果感觉自己的确技术高超,你还能够使用mysql+api来创建自己的数据库引擎。这个api为你提供了操作字段、记录、表格、数据库、连接、安全帐号的功能,以及建立诸如mysql这样dbms所需要的所有其他无数功能。深入讲解api已经超出了本文的范围,但是你需要了解mysql+api的存在及其可交换引擎背后的技术,这一点是很重要的。估计这个插件式数据库引擎的模型甚至能够被用来为mysql创建本地的xml提供器(xml provider)。(任何读到本文的mysql+api开发人员可以把这一点当作是个要求。)
myisam与innodb的区别
  innodb和myisam是许多人在使用mysql时最常用的两个表类型,这两个表类型各有优劣,视具体应用而定。基本的差别为:myisam类型不支持事务处理等高级处理,而innodb类型支持。myisam类型的表强调的是性能,其执行数度比innodb类型更快,但是不提供事务支持,而innodb提供事务支持已经外部键等高级数据库功能。

以下是一些细节和具体实现的差别:
1.innodb不支持fulltext类型的索引。
2.innodb 中不保存表的具体行数,也就是说,执行select count(*) fromtable时,innodb要扫描一遍整个表来计算有多少行,但是myisam只要简单的读出保存好的行数即可。注意的是,当count(*)语句包含where条件时,两种表的操作是一样的。
3.对于auto_increment类型的字段,innodb中必须包含只有该字段的索引,但是在myisam表中,可以和其他字段一起建立联合索引。
4.delete from table时,innodb不会重新建立表,而是一行一行的删除。
5.load table frommaster操作对innodb是不起作用的,解决方法是首先把innodb表改成myisam表,导入数据后再改成innodb表,但是对于使用的额外的innodb特性(例如外键)的表不适用。

另外,innodb表的行锁也不是绝对的,假如在执行一个sql语句时mysql不能确定要扫描的范围,innodb表同样会锁全表,例如updatetable set num=1 where name like “a%”
两种类型最主要的差别就是innodb支持事务处理与外键和行级锁.而myisam不支持.所以myisam往往就容易被人认为只适合在小项目中使用。
我作为使用mysql的用户角度出发,innodb和myisam都是比较喜欢的,但是从我目前运维的数据库平台要达到需求:99.9%的稳定性,方便的扩展性和高可用性来说的话,myisam绝对是我的首选。

原因如下:
1、首先我目前平台上承载的大部分项目是读多写少的项目,而myisam的读性能是比innodb强不少的。
2、myisam的索引和数据是分开的,并且索引是有压缩的,内存使用率就对应提高了不少。能加载更多索引,而innodb是索引和数据是紧密捆绑的,没有使用压缩从而会造成innodb比myisam体积庞大不小。
3、从平台角度来说,经常隔1,2个月就会发生应用开发人员不小心update一个表where写的范围不对,导致这个表没法正常用了,这个时候myisam的优越性就体现出来了,随便从当天拷贝的压缩包取出对应表的文件,随便放到一个数据库目录下,然后dump成sql再导回到主库,并把对应的binlog补上。如果是innodb,恐怕不可能有这么快速度,别和我说让innodb定期用导出xxx.sql机制备份,因为我平台上最小的一个数据库实例的数据量基本都是几十g大小。
4、从我接触的应用逻辑来说,select count(*) 和order by是最频繁的,大概能占了整个sql总语句的60%以上的操作,而这种操作innodb其实也是会锁表的,很多人以为innodb是行级锁,那个只是where对它主键是有效,非主键的都会锁全表的。
5、还有就是经常有很多应用部门需要我给他们定期某些表的数据,myisam的话很方便,只要发给他们对应那表的frm.myd,myi的文件,让他们自己在对应版本的数据库启动就行,而innodb就需要导出xxx.sql了,因为光给别人文件,受字典数据文件的影响,对方是无法使用的。
6、如果和myisam比insert写操作的话,innodb还达不到myisam的写性能,如果是针对基于索引的update操作,虽然myisam可能会逊色innodb,但是那么高并发的写,从库能否追的上也是一个问题,还不如通过多实例分库分表架构来解决。
7、如果是用myisam的话,merge引擎可以大大加快应用部门的开发速度,他们只要对这个merge表做一些selectcount(*)操作,非常适合大项目总量约几亿的rows某一类型(如日志,调查统计)的业务表。
当然innodb也不是绝对不用,用事务的项目如模拟炒股项目,我就是用innodb的,活跃用户20多万时候,也是很轻松应付了,因此我个人也是很喜欢innodb的,只是如果从数据库平台应用出发,我还是会首myisam。
另外,可能有人会说你myisam无法抗太多写操作,但是我可以通过架构来弥补,说个我现有用的数据库平台容量:主从数据总量在几百t以上,每天十多亿pv的动态页面,还有几个大项目是通过数据接口方式调用未算进pv总数,(其中包括一个大项目因为初期memcached没部署,导致单台数据库每天处理9千万的查询)。而我的整体数据库服务器平均负载都在0.5-1左右。

一般来说,myisam适合:
(1)做很多count 的计算;
(2)插入不频繁,查询非常频繁;
(3)没有事务。

innodb适合:
(1)可靠性要求比较高,或者要求事务;
(2)表更新和查询都相当的频繁,并且表锁定的机会比较大的情况指定数据引擎的创建
让所有的灵活性成为可能的开关是提供给ansi sql的mysql扩展——type参数。mysql能够让你在表格这一层指定数据库引擎,所以它们有时候也指的是table formats。下面的示例代码表明了如何创建分别使用myisam、isam和heap引擎的表格。要注意,创建每个表格的代码是相同的,除了最后的 type参数,这一参数用来指定数据引擎。

以下为引用的内容:

复制代码 代码如下:

create table tblmyisam (
id int not null auto_increment,
primary key (id),
value_a tinyint
) type=myisam
create table tblisam (
id int not null auto_increment,
primary key (id),
value_a tinyint
) type=isam
create table tblheap (
id int not null auto_increment,
primary key (id),
value_a tinyint
) type=heap

你也可以使用alter table命令,把原有的表格从一个引擎移动到另一个引擎。下面的代码显示了如何使用alter table把myisam表格移动到innodb的引擎:

以下为引用的内容:

复制代码 代码如下:

alter table tblmyisam change type=innodb

mysql用三步来实现这一目的。首先,这个表格的一个副本被创建。然后,任何输入数据的改变都被排入队列,同时这个副本被移动到另一个引擎。最后,任何排入队列的数据改变都被送交到新的表格里,而原来的表格被删除。
复制代码 代码如下:

alter table捷径

如果只是想把表格从isam更新为myisam,你可以使用mysql_convert_table_format命令,而不需要编写alter table表达式。

你可以使用show table命令(这是mysql对ansi标准的另一个扩展)来确定哪个引擎在管理着特定的表格。show table会返回一个带有多数据列的结果集,你可以用这个结果集来查询获得所有类型的信息:数据库引擎的名称在type字段里。下面的示例代码说明了 show table的用法:

复制代码 代码如下:

show table status from tblinnodb

 你可以用show create table [tablename]来取回show table能够取回的信息。
一般情况下,mysql会默认提供多种存储引擎,可以通过下面的查看:
(1)看你的mysql现在已提供什么存储引擎: mysql> show engines;
(2)看你的mysql当前默认的存储引擎: mysql> show variables like '%storage_engine%';
(3)你要看某个表用了什么引擎(在显示结果里参数engine后面的就表示该表当前用的存储引擎): mysql> show create table 表名;
最后,如果你想使用没有被编译成mysql也没有被激活的引擎,那是没有用的,mysql不会提示这一点。而它只会给你提供一个缺省格式(myisam)的表格。除了使用缺省的表格格式外,还有办法让mysql给出错误提示,但是就现在而言,如果不能肯定特定的数据库引擎是否可用的话,你要使用show table来检查表格格式。
更多的选择意味着更好的性能
用于特定表格的引擎都需要重新编译和追踪,考虑到这种的额外复杂性,为什么你还是想要使用非缺省的数据库引擎呢?答案很简单:要调整数据库来满足你的要求。
可以肯定的是,myisam的确快,但是如果你的逻辑设计需要事务处理,你就可以*使用支持事务处理的引擎。进一步讲,由于mysql能够允许你在表格这一层应用数据库引擎,所以你可以只对需要事务处理的表格来进行性能优化,而把不需要事务处理的表格交给更加轻便的myisam引擎。对于 mysql而言,灵活性才是关键。

性能测试
所有的性能测试在:micrisoft window xp sp2 , intel(r) pentinum(r) m processor 1.6oghz 1g 内存的电脑上测试。
测试方法:连续提交10个query, 表记录总数:38万 , 时间单位 s
引擎类型myisaminnodb  性能相差
count 0.00083573.01633609
查询主键   0.005708  0.157427.57
查询非主键   24.01 80.37  3.348
更新主键   0.008124  0.8183100.7
更新非主键   0.004141  0.02625  6.338
插入   0.004188  0.369488.21
(1)加了索引以后,对于myisam查询可以加快:4 206.09733倍,对innodb查询加快510.72921倍,同时对myisam更新速度减慢为原来的1/2,innodb的更新速度减慢为原来的1/30。要看情况决定是否要加索引,比如不查询的log表,不要做任何的索引。
(2)如果你的数据量是百万级别的,并且没有任何的事务处理,那么用myisam是性能最好的选择。
(3)innodb表的大小更加的大,用myisam可省很多的硬盘空间。

在我们测试的这个38w的表中,表占用空间的情况如下:

引擎类型myisam   innodb
数据  53,924 kb   58,976 kb
索引 13,640 kb   21,072 kb

占用总空间 67,564 kb   80,048 kb

另外一个176w万记录的表, 表占用空间的情况如下:
引擎类型myisam   innordb
数据  56,166 kb   90,736 kb
索引  67,103 kb   88,848 kb

占用总空间  123,269 kb179,584 kb

其他
    mysql 官方对innodb是这样解释的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oracle风格一致的非锁定读,这些特色增加了多用户部署和性能。没有在innodb中扩大锁定的需要,因为在innodb中行级锁定适合非常小的空间。innodb也支持foreign key强制。在sql查询中,你可以*地将innodb类型的表与其它mysql的表的类型混合起来,甚至在同一个查询中也可以混合。
    innodb是为处理巨大数据量时的最大性能设计,它的cpu效率可能是任何其它基于磁盘的关系数据库引擎所不能匹敌的。
    innodb存储引擎被完全与mysql服务器整合,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存储它的表&索引在一个表空间中,表空间可以包含数个文件(或原始磁盘分区)。这与myisam表不同,比如在myisam表中每个表被存在分离的文件中。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。
    innodb默认地被包含在mysql二进制分发中。windows essentials installer使innodb成为windows上mysql的默认表。
    innodb被用来在众多需要高性能的大型数据库站点上产生。著名的internet新闻站点slashdot.org运行在innodb上。 mytrix, inc.在innodb上存储超过1tb的数据,还有一些其它站点在innodb上处理平均每秒800次插入/更新的.