Mysql各种存储引擎对比和物理文件结构

存储引擎

即表类型(table_type),用户可以根据应用的需求选择如何来存储数据、索引、是否使用事务等。选择合适的存储引擎往往能够有效的提高数据库的性能和数据的访问效率，另外一个数据库中的多个表可以使用不同引擎的组合以满足各种性能和实际需求。

在mysql5之后，支持的存储引擎有十几个，但是常用的就那么几种，而且默认支持的也是InnoDB。

使用命令来看看当前数据库可以支持的存储引擎有哪些。

show engines;

查看当前表使用的存储引擎

mysql> show create table emp;

mysql> show table status like 'emp' ;

查看数据库默认使用哪个引擎

SHOW VARIABLES LIKE 'storage_engine';

对比

存储引擎

1、MyISAM

使用这个存储引擎，每个MyISAM在磁盘上存储成三个文件。

（1）frm文件：存储表的定义数据

（2）MYD文件：存放表具体记录的数据

（3）MYI文件：存储索引

frm和MYI可以存放在不同的目录下。MYI文件用来存储索引，但仅保存记录所在页的指针，索引的结构是B+树结构。下面这张图就是MYI文件保存的机制：

 

从这张图可以发现，这个存储引擎通过MYI的B+树结构来查找记录页，再根据记录页查找记录。并且支持全文索引、B树索引和数据压缩。

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使用的存储引擎之一。MyISAM拥有较高的插入、查询速度，但不支持事务。MyISAM主要特性有：

1、大文件（达到63位文件长度）在支持大文件的文件系统和操作系统上被支持

2、当把删除和更新及插入操作混合使用的时候，动态尺寸的行产生更少碎片。这要通过合并相邻被删除的块，以及若下一个块被删除，就扩展到下一块自动完成

3、每个MyISAM表最大索引数是64，这可以通过重新编译来改变。每个索引最大的列数是16

4、最大的键长度是1000字节，这也可以通过编译来改变，对于键长度超过250字节的情况，一个超过1024字节的键将被用上

5、BLOB和TEXT列可以被索引

6、NULL被允许在索引的列中，这个值占每个键的0~1个字节

7、所有数字键值以高字节优先被存储以允许一个更高的索引压缩

8、每个MyISAM类型的表都有一个AUTO_INCREMENT的内部列，当INSERT和UPDATE操作的时候该列被更新，同时AUTO_INCREMENT列将被刷新。所以说，MyISAM类型表的AUTO_INCREMENT列更新比InnoDB类型的AUTO_INCREMENT更快

9、可以把数据文件和索引文件放在不同目录

10、每个字符列可以有不同的字符集

11、有VARCHAR的表可以固定或动态记录长度

12、VARCHAR和CHAR列可以多达64KB

使用MyISAM引擎创建数据库，将产生3个文件。文件的名字以表名字开始，扩展名之处文件类型：frm文件存储表定义、数据文件的扩展名为.MYD（MYData）、索引文件的扩展名时.MYI（MYIndex）

支持数据的类型也有三种：

（1）、静态表（fixed）

默认的存储格式

静态表中的字段都是非变长字段，每个记录都是固定的长度，当表不包含变量长度列(VARCHAR, BLOB, 或TEXT)时,使用这个格式。

优点：存储迅速，出现故障容易恢复

缺点：占用空间比动态表大，静态表在进行数据存储时会按照事先定义的列宽度补足空格，但在访问的时候会去掉这些空格

注意：如果数据本身带有空格，在返回的时候会去掉数据本身自带的末尾的空格，前面的会保留

（2）、动态表（dynamic）

包含变长字段，例如varchar、、text、blob，如果一个MyISAM表包含任何可变长度的字段（varchar、blob、text），或者该表创建时用row_format=dynamic指定，则该表使用动态格式存储

优点：占用空间小

缺点：频繁的更新和删除操作会产生碎片，需要定期用optimize table语句或myisamchk -r命令来改善性能，并且在出现故障后较难恢复

（3）、压缩表

由myisampack工具创建，占据非常小的磁盘空间，因为每个记录都是被单独压缩的

2.MEMORY

MEMORY存储引擎是用保存在内存中的数据来创建表，将数据存在内存，为了提高数据的访问速度，每一个表实际上和一个磁盘文件关联。文件是frm。

MEMORY主要特性有：

1、MEMORY表的每个表可以有多达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缩影

3、可以在一个MEMORY表中有非唯一键值

4、MEMORY表使用一个固定的记录长度格式

5、支持的数据类型有限制，比如：不支持TEXT和BLOB类型，对于字符串类型的数据，只支持固定长度的行，VARCHAR会被自动存储为CHAR类型；

6、MEMORY支持AUTO_INCREMENT列和对可包含NULL值的列的索引

7、MEMORY表在所由客户端之间共享（就像其他任何非TEMPORARY表）

8、MEMORY表内存被存储在内存中，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，或者删除整个表（使用DROP TABLE）

10.由于数据是存放在内存中，一旦服务器出现故障，数据都会丢失；

11.查询的时候，如果有用到临时表，而且临时表中有BLOB，TEXT类型的字段，那么这个临时表就会转化为MyISAM类型的表，性能会急剧降低；

优点：突破对单个MyISAM表的大小限制，通过将不同的表分布在多个磁盘上，提高访问效率

3、InnoDB

他的主要特点有：

（1）可以通过自动增长列，方法是auto_increment。

（2）支持事务。默认的事务隔离级别为可重复度，通过MVCC（并发版本控制）来实现的。

（3）使用的锁粒度为行级锁，可以支持更高的并发；

（4）配合一些热备工具可以支持在线热备份；

（5）在InnoDB中存在着缓冲管理，通过缓冲池，将索引和数据全部缓存起来，加快查询的速度；

（6）对于InnoDB类型的表，其数据的物理组织形式是聚簇表。所有的数据按照主键来组织。数据和索引放在一块，都位于B+数的叶子节点上；

（7）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语句中提供一个类似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类型的表和其他MySQL的表类型混合起来，甚至在同一个查询中也可以混合

（8）InnoDB是为处理巨大数据量的最大性能设计。它的CPU效率可能是任何其他基于磁盘的关系型数据库引擎锁不能匹敌的

（9）InnoDB存储引擎完全与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将它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（或原始磁盘文件）。这与MyISAM表不同，比如在MyISAM表中每个表被存放在分离的文件中。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

（10）InnoDB支持外键完整性约束，存储表中的数据时，每张表的存储都按主键顺序存放，如果没有显示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

当然InnoDB的存储表和索引也有下面两种形式：

（1）使用共享表空间存储：所有的表和索引存放在同一个表空间中。

优点：

1.可以将表空间分为多个文件放在不同的磁盘上，分布IO，提高性能。innodn_data_file_path=/data/ibdata1:2000M；/db/ibdata2:2000M:autoextend

autoextend表示如果指定的2000M空间用满后，该文件自动增长。

也就是说采用共享空间存储，存储空间的大小不受文件系统下文件大小的限制了，而取决于自身的限制，官方文档显示，表空间的最大限制是64TB。

2.表数据和表结构放在一起，方便管理

缺点：由于所有的数据和索引都是在一个文件中混合存储，这样的话对一个表做了大量的删除操作后，表空间中会产生大量的空隙

（2）使用多表空间存储：表结构放在frm文件，数据和索引放在IBD文件中。分区表的话，每个分区对应单独的IBD文件，分区表的定义可以查看我的其他文章。使用分区表的好处在于提升查询效率。

优点：

每张表都有自己独立的表空间，可实现单表在不同数据库中移动
空间可回收。drop table会自动回收；删除数据后，通过alter table emp engine=innodb也可回收不用的表空间
效率和性能会好一些
缺点：由于每个表的数据都是以一个单独的文件来存放，所以会受到文件系统的大小限制

对于InnoDB来说，最大的特点在于支持事务。但是这是以损失效率来换取的。

innodb的数据库的物理文件结构为：

.frm文件

.ibd文件和.ibdata文件：

这两种文件都是存放innodb数据的文件，之所以用两种文件来存放innodb的数据，是因为innodb的数据存储方式能够通过配置来决定是使用共享表空间存放存储数据，还是用独享表空间存放存储数据。

独享表空间存储方式使用.ibd文件，并且每个表一个ibd文件

共享表空间存储方式使用.ibdata文件，所有表共同使用一个ibdata文件

选择场景

如果要提供提交、回滚、崩溃恢复能力的事物安全（ACID兼容）能力，并要求实现并发控制，InnoDB是一个好的选择

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的Memory引擎，MySQL中使用该引擎作为临时表，存放查询的中间结果

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。