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超详细的mysql存储引擎——InnoDB的讲解

时间:2020-03-12 21:56:31  来源:网络转载  作者:

如果想看自己的数据库默认使用的那个存储引擎,可以通过使用命令:

SHOW VARIABLES LIKE 'storage_engine';

一、InnoDB存储引擎

1.InnoDB是事务型数据库的首选引擎

支持事务安全表(ACID)

事务的ACID属性:即原子性、一致性、隔离性、持久性

a.原子性:原子性也就是说这组语句要么全部执行,要么全部不执行,如果事务执行到一半出现错误,数据库就要回滚到事务开始执行的地方。

实现:主要是基于MySQ日志系统的redo和undo机制。事务是一组SQL语句,里面有选择,查询、删除等功能。每条语句执行会有一个节点。例如,删除语句执行后,在事务中有个记录保存下来,这个记录中储存了我们什么时候做了什么事。如果出错了,就会回滚到原来的位置,redo里面已经存储了我做过什么事了,然后逆向执行一遍就可以了。

b.一致性:事务开始前和结束后,数据库的完整性约束没有被破坏。(eg:比如A向B转账,不可能A扣了钱,B却没有收到)

c.隔离性:同一时间,只允许一个事务请求同一数据,不同的事务之间彼此没有任何干扰;

如果不考虑隔离性则会出现几个问题:

i、脏读:是指在一个事务处理过程里读取了另一个未提交的事务中的数据(当一个事务正在多次修改某个数据,而在这个事务中这多次的修改都还未提交,这时一个并发的事务来访问该数据,就会造成两个事务得到的数据不一致);(读取了另一个事务未提交的脏数据)

ii、不可重复读:在对于数据库中的某个数据,一个事务范围内多次查询却返回了不同的数据值,这是由于在查询间隔,被另一个事务修改并提交了;(读取了前一个事务提交的数据,查询的都是同一个数据项)

iii、虚读(幻读):是事务非独立执行时发生的一种现象(eg:事务T1对一个表中所有的行的某个数据项做了从“1”修改为“2”的操作,这时事务T2又对这个表中插入了一行数据项,而这个数据项的数值还是为“1”并且提交给数据库。而操作事务T1的用户如果再查看刚刚修改的数据,会发现还有一行没有修改,其实这行是从事务T2中添加的,就好像产生幻觉一样);(读取了前一个事务提交的数据,针对一批数据整体)

d.持久性:事务完成后,事务对数据库的所有更新将被保存到数据库,不能回滚

2.InnoDB是mySQL默认的存储引擎

默认的隔离级别是RR,并且在RR的隔离级别下更近一步,通过多版本并发控制(MVCC)解决不可重复读问题,加上间隙锁(也就是并发控制)解决幻读问题。因此InnoDB的RR隔离级别其实实现了串行化级别的效果,而保留了比较好的并发性能。

MySQL数据库为我们提供的四种隔离级别:

a、Serializable(串行化):可避免脏读、不可重复读、幻读的发生;

b、Repeatable read(可重复读):可避免脏读、不可重复读的发生;

c、Read committed(读已提交):可避免脏读的发生;

d、Read uncommitted(读未提交):最低级别,任何情况都无法保证;

从a----d隔离级别由高到低,级别越高,执行效率越低

3.InnoDB支持行级锁

行级锁可以最大程度的支持并发,行级锁是由存储引擎层实现的。

锁:锁的主要作用是管理共享资源的并发访问,用于实现事务的隔离性

类型:共享锁(读锁)、独占锁(写锁)

MySQL锁的力度:表级锁(开销小、并发性低),通常在服务器层实现

行级锁(开销大、并发性高),只会在存储引擎层面进行实现

4、InnoDB是为处理巨大数据量的最大性能设计

它的CPU效率可能是任何基于磁盘的关系型数据库引擎所不能匹敌的

5、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);

6InnoDB支持外键完整性约束

存储表中的数据时,每张表的存储都按照主键顺序存放,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

7、InnoDB被用在众多需要高性能的大型数据库站点上

8、InnoDB中不保存表的行数(eg:select count(*)from table时,InnoDB需要扫描一遍整个表来计算有多少行);清空整个表时,InnoDB是一行一行的删除,效率非常慢;

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

二、InnoDB引擎的底层实现

InnoDB的存储文件有两个,后缀名分别是 .frm和 .idb;其中 .frm是表的定义文件, .idb是表的数据文件。

1、InnoDB引擎采用B+Tree结构来作为索引结构

B-Tree(平衡多路查找树):为磁盘等外存储设备设计的一种平衡查找树

系统从磁盘读取数据到内存时是以磁盘块位基本单位的,位于同一磁盘块中的数据会被一次性读取出来,而不是按需读取。

InnoDB存储引擎使用页作为数据读取单位,页是其磁盘管理的最小单位,默认page大小是16k.

系统的一个磁盘块的存储空间往往没有那么大,因此InnoDB每次申请磁盘空间时都会是若干地址连续磁盘块来达到页的大小16KB。

InnoDB在把磁盘数据读入到磁盘时会以页为基本单位,在查询数据时,如果一个页中的每条数据都能助于定位数据记录的位置,这将会减少磁盘I/O的次数,提高查询效率。

B-Tree结构的数据可以让系统高效的找到数据所在的磁盘块

 关键字:数据  InnoDB  事务  磁盘  存储  节点  Tree  引擎  数据库  关键字
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