MySQL数据库存储引擎详解

存储引擎是什么？

　　MySQL中的数据用各种不同的技术存储在文件(或者内存 )中。这些技术中的每一种技术都使用不同的存储机制、索引技巧、锁定水平并且最终提供广泛的不同的功能和能力。通过选择不同的技术，你能够获得额外的速度或者功能，从而改善你的应用的整体功能。

　　例如，如果你在研究大量的临时数据，你也许需要使用内存存储引擎。内存存储引擎能够在内存中存储所有的表格数据。又或者，你也许需要一个支持事务处理的数据库(以确保事务处理不成功时数据的回退能力)。

　　这些不同的技术以及配套的相关功能在MySQL中被称作存储引擎(也称作表类型)。MySQL默认配置了许多不同的存储引擎，可以预先设置或者在MySQL服务器 中启用。你可以选择适用于服务器、数据库和表格的存储引擎，以便在选择如何存储你的信息、如何检索这些信息以及你需要你的数据结合什么性能和功能的时候为你提供最大的灵活性。

　　选择如何存储和检索你的数据的这种灵活性是MySQL为什么如此受欢迎的主要原因。其它数据库系统(包括大多数商业选择)仅支持一种类型的数据存储。遗憾的是，其它类型的数据库解决方案 采取的“一个尺码满足一切需求”的方式意味着你要么就牺牲一些性能，要么你就用几个小时甚至几天的时间详细调整你的数据库。使用MySQL，我们仅需要修改我们使用的存储引擎就可以了。

　　在这篇文章中，我们不准备集中讨论不同的存储引擎的技术方面的问题(尽管我们不可避免地要研究这些因素的某些方面)，相反，我们将集中介绍这些 不同的引擎分别最适应哪种需求和如何启用不同的存储引擎。为了实现这个目的，在介绍每一个存储引擎的具体情况之前，我们必须要了解一些基本的问题。

 

如何确定有哪些存储引擎可用

你可以在MySQL(假设是MySQL服务器 4.1.2以上版本)中使用显示引擎的命令得到一个可用引擎的列表。

mysql> show engines;+------------+---------+------------------------------------------------------------+| Engine     | Support | Comment                                                    |+------------+---------+------------------------------------------------------------+| MyISAM     | DEFAULT | Default engine as of MySQL 3.23 with great performance     || HEAP       | YES     | Alias for MEMORY                                           || MEMORY     | YES     | Hash based, stored in memory, useful for temporary tables  || MERGE      | YES     | Collection of identical MyISAM tables                      || MRG_MYISAM | YES     | Alias for MERGE                                            || ISAM       | NO      | Obsolete storage engine, now replaced by MyISAM            || MRG_ISAM   | NO      | Obsolete storage engine, now replaced by MERGE             || InnoDB     | YES     | Supports transactions, row-level locking, and foreign keys || INNOBASE   | YES     | Alias for INNODB                                           || BDB        | NO      | Supports transactions and page-level locking               || BERKELEYDB | NO      | Alias for BDB                                              || NDBCLUSTER | NO      | Clustered, fault-tolerant, memory-based tables             || NDB        | NO      | Alias for NDBCLUSTER                                       || EXAMPLE    | NO      | Example storage engine                                     || ARCHIVE    | NO      | Archive storage engine                                     || CSV        | NO      | CSV storage engine                                         |+------------+---------+------------------------------------------------------------+16 rows in set (0.01 sec)

　　这个表格显示了可用的数据库引擎的全部名单以及在当前的数据库服务器中是否支持这些引擎。

　　对于MySQL 4.1.2以前版本，可以使用mysql> show variables like "have_%"(显示类似“have_%”的变量):

 

mysql> show variables like "have_%"; +------------------+----------+ | Variable_name    | Value    | +------------------+----------+ | have_bdb         | YES      | | have_crypt       | YES      | | have_innodb      | DISABLED | | have_isam        | YES      | | have_raid        | YES      | | have_symlink     | YES      | | have_openssl     | YES      | | have_query_cache | YES      | +------------------+----------+ 8 rows in set (0.01 sec) 

 

    使用一个指定的存储引擎

    你可以使用很多方法指定一个要使用的存储引擎。最简单的方法是，如果你喜欢一种能满足你的大多数数据库需求的存储引擎，你可以在MySQL设置文件中设置一个默认的引擎类型（使用storage_engine 选项）或者在启动数据库服务器 时在命令行后面加上--default-storage-engine或--default-table-type选项 。

　　更灵活的方式是在随MySQL服务器发布同时提供的MySQL客户端时指定使用的存储引擎。最直接的方式是在创建表时指定存储引擎的类型，向下面这样:

　　CREATE TABLE mytable (id int, title char(20)) ENGINE = INNODB

　　你还可以改变现有的表使用的存储引擎，用以下语句:

　　ALTER TABLE mytable ENGINE = MyISAM

　　然而，你在以这种方式修改表格类型的时候需要非常仔细，因为对不支持同样的索引、字段类型或者表大小的一个类型进行修改可能使你丢失数据。如果你指定一个在你的当前的数据库中不存在的一个存储引擎，那么就会创建一个MyISAM(默认的)类型的表。

 

各存储引擎之间的区别

 

为了做出选择哪一个存储引擎的决定，我们首先需要考虑每一个存储引擎提供了哪些不同的核心功能。这种功能使我们能够把不同的存储引擎区别开来。我们 一般把这些核心功能分为四类:支持的字段和数据类型、锁定类型、索引和处理。一些引擎具有能过促使你做出决定的独特的功能，我们一会儿再仔细研究这些具体 问题。

　　字段和数据类型

　　虽然所有这些引擎都支持通用的数据类型，例如整型、实型和字符型等，但是，并不是所有的引擎都支持其它的字段类型，特别是BLOG（二进制大对象）或者TEXT文本类型。其它引擎也许仅支持有限的字符宽度和数据大小。

　　这些局限性可能直接影响到你可以存储的数据，同时也可能会对你实施的搜索的类型或者你对那些信息创建的索引产生间接的影响。这些区别能够影响你的应用程序的性能和功能，因为你必须要根据你要存储的数据类型选择对需要的存储引擎的功能做出决策。

　　锁定

　　数据库引擎中的锁定功能决定了如何管理信息的访问和更新。当数据库中的一个对象为信息更新锁定了，在更新完成之前，其它处理不能修改这个数据(在某些情况下还不允许读这种数据)。

　　锁定不仅影响许多不同的应用程序如何更新数据库中的信息，而且还影响对那个数据的查询。这是因为查询可能要访问正在被修改或者更新的数据。总的 来说，这种延迟是很小的。大多数锁定机制主要是为了防止多个处理更新同一个数据。由于向数据中插入信息和更新信息这两种情况都需要锁定，你可以想象，多个 应用程序使用同一个数据库可能会有很大的影响。

　　不同的存储引擎在不同的对象级别支持锁定，而且这些级别将影响可以同时访问的信息。得到支持的级别有三种:表锁定、块锁定和行锁定。支持最多的 是表锁定，这种锁定是在MyISAM中提供的。在数据更新时，它锁定了整个表。这就防止了许多应用程序同时更新一个具体的表。这对应用很多的多用户数据库 有很大的影响，因为它延迟了更新的过程。

　　页级锁定使用Berkeley DB引擎，并且根据上载的信息页(8KB)锁定数据。当在数据库的很多地方进行更新的时候，这种锁定不会出现什么问题。但是，由于增加几行信息就要锁定数据结构的最后8KB，当需要增加大量的行，也别是大量的小型数据，就会带来问题。

　　行级锁定提供了最佳的并行访问功能，一个表中只有一行数据被锁定。这就意味着很多应用程序能够更新同一个表中的不同行的数据，而不会引起锁定的问题。只有InnoDB存储引擎支持行级锁定。

　　建立索引

　　建立索引在搜索和恢复数据库中的数据的时候能够显著提高性能。不同的存储引擎提供不同的制作索引的技术。有些技术也许会更适合你存储的数据类型。

　　有些存储引擎根本就不支持索引，其原因可能是它们使用基本表索引(如MERGE引擎)或者是因为数据存储的方式不允许索引(例如FEDERATED或者BLACKHOLE引擎)。

　　事务处理

　　事务处理功能通过提供在向表中更新和插入信息期间的可靠性。这种可靠性是通过如下方法实现的，它允许你更新表中的数据，但仅当应用的应用程序的 所有相关操作完全完成后才接受你对表的更改。例如，在会计处理中每一笔会计分录处理将包括对借方科目和贷方科目数据的更改，你需要要使用事务处理功能保证 对借方科目和贷方科目的数据更改都顺利完成，才接受所做的修改。如果任一项操作失败了，你都可以取消这个事务处理，这些修改就不存在了。如果这个事务处理 过程完成了，我们可以通过允许这个修改来确认这个操作。

　　至此为止，我们介绍了MySQL存储引擎的相关基本概念，在下一篇文章里，我们会分别介绍各种MySQL存储引擎。

 

 

     你可以通过修改设置脚本中的选项来设置在MySQL安装软件 中 可用的引擎。如果你在使用一个预先包装好的MySQL二进制发布版软件，那么，这个软件就包含了常用的引擎。然而，需要指出的是，如果你要使用某些不常用 的引擎，特别是CSV、RCHIVE(存档)和BLACKHOLE(黑洞)引擎，你就需要手工重新编译MySQL源码 。

 

MySQL存储引擎比较

MySQL常用的存储引擎为MyISAM、InnoDB、MEMORY、MERGE，其中InnoDB提供事务安全表，其他存储引擎都是非事务安全表。 

MyISAM是MySQL的默认存储引擎。MyISAM不支持事务、也不支持外键，但其访问速度快，对事务完整性没有要求。 

InnoDB存储引擎提供了具有提交、回滚和崩溃恢复能力的事务安全。但是比起MyISAM存储引擎，InnoDB写的处理效率差一些并且会占用更多的磁盘空间以保留数据和索引。 

MEMORY存储引擎使用存在内存中的内容来创建表。每个MEMORY表只实际对应一个磁盘文件。MEMORY类型的表访问非常得快，因为它的数据是放在内存中的，并且默认使用HASH索引。但是一旦服务关闭，表中的数据就会丢失掉。 

MERGE存储引擎是一组MyISAM表的组合，这些MyISAM表必须结构完全相同。MERGE表本身没有数据，对MERGE类型的表进行查询、更新、删除的操作，就是对内部的MyISAM表进行的。 

MyISAM表还支持3中不同的存储格式： 
1 静态表 
2 动态表 
3 压缩表 
静态表是默认的存储格式，静态表中的字段都是非变长的字段，优点是：存储非常迅速，容易缓存，出现故障容易恢复；缺点是：占用的空间通常比动态表多。（注意： 在存储时，列的宽度不足时，用空格补足，当时在访问的时候并不会得到这些空格） 
动态表的字段是变长的，优点是：占用的空间相对较少，但是频繁地更新删除记录会产生碎片，需要定期改善性能，并且出现故障的时候恢复相对比较困难。 
压缩表占用磁盘空间小，每个记录是被单独压缩的，所以只有非常小的访问开支。 

MySQL支持外键存储引擎只有InnoDB，在创建外键的时候，要求附表必须有对应的索引，子表在创建外键的时候也会自动创建对应的索引。 
InnoDB存储方式为两种：1 使用共享表空间存储 2 使用多表空间 

MEMORY 类型的存储引擎主要用于那些内容变化不频繁的代码表，或者作为统计操作的中间结果表，便于高效地堆中间结果进行分析并得到最终的统计结果。对MEMORY 存储引擎的表进行更新操作要谨慎，因为数据并没有实际写入到磁盘中，所以一定要对下次重新启动服务后如何获得这些修改后的数据有所考虑。 

MERGE用于将一系列等同的MyISAM表以逻辑方式组合在一起，并作为一个对象引用它。MERGE表的优点在于可以突破对单个MyISAM表大小的限制，通过将不同的表分布在多个磁盘上，可以有效的改善MERGE表的访问效率。 

 

另一篇:-)

 

这段时间在看《High Performance MySQL 》，看到存储引擎这个地方感到很多细节比较陌生，所以总结小记一些

为了适应各种不同的运行环境，MYSQL 提供了多种不同的存储引擎（Storage  Engine ）,在应用程序开发这个层面上，开发者可以根据不同的需求选择适合的Storage  Engine 方案，更为灵活的是，你可以根据每张表将要存储数据的特点，选择不同的Storage  Engine,也就是说，在一个MYSQL 数据库中，可以混合使用多种不同的Storage Engine

首先小瞥一下MySQL 的体系结构，在最高抽象层度下，可以用Garlan & Shaw的分层结构体系来表示（左）
  
其中应用层为所有RDBMS用户提供用户接口，逻辑层包括了所有核心功能的实现，物理层则负责将数据存储在硬件设备上。

图中右侧更为具体的描述了逻辑层的组成，查询处理子系统、事务管理子系统、恢复管理子系统和存储管理子系统共同组成了MySQL 的逻辑层。相信Storage  Engine的位置是在Storage  Management处，既Storage  Engine属于Storage  Management子系统的一部分

为了让思路更清晰一些，下面给出一幅比较全面的体系结构图（或更确切的说是流程图，只是忽略了反馈）
  
上面三幅图来自于一篇非官方（不保证百分百的正确）的MySQL 体系结构的报告，与《High Performance MySQL 》一书中给出的MySQL 大体结构（下图,基本对应于Logic Layer，从第一幅图右侧可以看出MySQL  logic layer同样遵从分层体系结构）还是比较吻合的。
  
连接上图中第二层和第三层之间的接口是并不针对任何存储引擎的单一API,.大概由20个基本的类似“启动事务，返回结果集”等函数组成。存储引擎并不处理SQL，相互之间也不通信，它们的任务只是简单的响应高层传来的请求。

存储引擎各自的一些特点   

上面提到的四种存储引擎都有各自适用的环境，这取决于它们独有的一些特征。主要体现在性能、事务、并发控制、参照完整性、缓存、 故障恢复，备份及回存等几个方面


目前比较普及的存储引擎是MyISAM和InnoDB.而MyISAM又是绝大部分Web应用的首选。MyISAM与InnoDB的主要的不同点在于性能和事务控制上。

MyISAM 是早期ISAM(Indexed Sequential Access Method,我现在用的MySQL5.0已经不支持ISAM了）的扩展实现，ISAM被设计为适合处理读频率远大于写频率这样一种情况，因此ISAM以 及后来的MyISAM都没有考虑对事物的支持，排除了TPM，不需要事务记录，ISAM的查询效率相当可观，而且内存占用很少。MyISAM在继承了这类 优点的同时，与时俱进的提供了大量实用的新特性和相关工具。例如考虑到并发控制，提供了表级锁，虽然MyISAM本身不支持容错，但可以通过 myisamchk进行故障恢复。而且由于MyISAM是每张表使用各自独立的存储文件（MYD数据文件和MYI索引文件），使得备份及恢复十分方便（拷 贝覆盖即可），而且还支持在线恢复。

所以如果你的应用是不需要事务，处理的只是基本的CRUD操作，那么MyISAM是不二选择

InnoDB 被设计成适用于高并发读写的情况.使用MVCC(Multi-Version Concurrency Control)以及行级锁来提供遵从ACID的事务支持。InnoDB支持外键参照完整性，具备故障恢复能力。另外 InnoDB的性能其实还是不错的，特别是在处理大数据量的情况下,用官方的话说就是： InnoDB的CPU效率是其他基于磁盘的关系数据库存储引擎所不能比的。不过InnoDB的备份恢复要麻烦一点，除非你使用了4.1以后版本提供的 Mulit-tablespace支持，因为InnoDB和MyISAM不同，他的数据文件并不是独立对应于每张表的。而是使用的共享表空间，简单的拷贝 覆盖方法对他不适用，必须在停掉MYSQL 后对进行数据恢复。使用Per-Table Tablespacesd，使其每张表对应一个独立的表空间文件，则情况要简单很多。

一般来说，如果需要事务支持，并且有较高的并发读写频率，InnoDB是不错的选择。要是并发读写频率不高的话，其实可以考虑BDB,但由于在MySQL5.1及其以后版本中，将不再提供BDB支持。这个选项也就没有了

至于Heap和BDB（Berkeley DB），相对来说，普及率不如前两种，但在有些情况下，还是挺适用的

Heap存储引擎就是将数据存储在内存中，由于没有磁盘I./O的等待，速度极快。但由于是内存存储引擎，所做的任何修改在服务器重启后都将消失。
 
Heap挺适合做测试的时候使用


BDB是MySQL 第一款事务安全的存储引擎。在Berkeley DB database library的基础上建立，同样是事务安全的，但BDB的普及率显然不及InnoDB，因为大多数在MySQL 中寻找支持事务的存储引擎的同时也在找支持MVCC或是行级锁定存储引擎，而BDB只支持Page-level Lock。

 

 

附上一张《High Performance MySQL 》 中的各存储引擎的特性表

Attribute

MyISAM

Heap

BDB

InnoDB

Transactions

No

No

Yes

Yes

Lock granularity

Table

Table

Page (8 KB)

Row

Storage

Split files

In-memory

Single file per table

Tablespace(s)

Isolation levels

None

None

Read committed

All

Portable format

Yes

N/A

No

Yes

Referential integrity

No

No

No

Yes

Primary key with data

No

No

Yes

Yes

MySQL  caches data records

No

Yes

Yes

Yes

Availability

All versions

All versions

MySQL -Max

All Versions