多版本并发掌握

mysql的大多数事件型存储引擎完成的都不是简朴的行级锁。基于提拔并发机能的斟酌，它们平常都同时完成了多版本并发掌握。

可以以为MVCC是行级锁的一种变种，然则它许多情况下防止了加锁操纵，因为开支更低。

InnoDB的MVCC，是经由过程在每行纪录末了保留的两个隐蔽的列来完成，这两个列，一个保留了行的建立时刻，一个保留行的逾期时刻（或删除时刻），固然存储的并非现实的时刻值，而是体系版本好。每最先一个新的事件，体系版本号都邑自动递增。事件最先时刻的体系版本号会作为事件的版本号，用来查询到的每行版本号举行比较。

REPEATABLE READ断绝级别下，MVCC的完成：

• SELECT

• InnoDB之查找版本早于当前事件版本号的数据行，如许可以确保事件读取的行，要么是在事件最先前已存在，要么是事件本身插进去或许修悛改的。

• 行的删除版本要么未定义，要么大于当前事件版本号，这可以确保事件读取到的行在事件最先之前未被删除。

• INSERT

• InnoDB为新插进去的每一行保留当前体系版本号作为行版本号。

• DELETE

• InnoDB为删除的每一行保留当前体系版本号作为行删除标识。

• UPDATE

• InnoDB为插进去一航新纪录，保留当前体系版本号作为行版本号，同时保留当前体系版本号到本来的行作为行删除版本号。

MVCC只在REPEATABLE READ跟READ COMMITED两个断绝级别事情。其他两个断绝级别都和MVCC不兼容。因为READ UNCOMMITED老是读取最新的数据行，而不是相符当前事件版本的数据行。而SERIALIZABLE则会对一切读取的数据的行都加锁。

存储引擎

InnoDB存储引擎

InnoDB是MYSQL的默许事件型引擎，也是最主要、运用最广泛的存储引擎。除非有异常迥殊的缘由须要运用其他的存储引擎，不然应当优先斟酌InnoDB引擎。

InnoDB采纳MVCC来支撑高并发，而且完成了四个规范的断绝级别。默许级别是REPEATABLE READ（可重复读），而且经由过程间隙锁+MVCC战略防备幻读的完成，间隙锁使得InnoDB不单单议锁定查询设想的行，还会对索引中的间隙举行锁定，以防备幻影行的插进去。

间隙锁：当我们用局限前提而不是相称前提检索数据，并要求同享或排他锁时，InnoDB会给相符前提的已有数据纪录的索引项加锁；关于键值在前提局限内但并不存在的纪录，叫做“间隙（GAP)”，InnoDB也会对这个“间隙”加锁，这类锁机制就是所谓的间隙锁（Next-Key锁）。
参考：间隙锁（Next-Key锁）

主索引是聚簇索引，在索引中保留了数据，从而防止直接读取磁盘，因而对查询机能有很大的提拔。

InnoDB内部做了许多优化，包括从磁盘读取数据时采纳的可展望性预读，可以自动在内存中建立hash索引以加速度操纵的自适应哈希索引，以及可以加速插进去操纵的插进去缓冲区等。

MyISAM存储引擎

在mysql5.1以及之前的版本，MyISAM是默许的存储引擎。MyISAM供应了大批的特征，包括全文索引、紧缩、空间函数等，然则不支撑事件和行级锁，而且有一个毫无疑问的缺点是崩溃以后没法平安恢复。

关于只读的数据、或许表比较小、可以忍耐修复操纵，则依旧可以运用MyISAM引擎。

建立MyISAM表的时刻，假如指定了DELAY_KEY_WRITE选项，在每次修正实行完成时，不会立时将修正的索引数据写入磁盘，而是会写到内存中的键缓冲区，只要在清算键缓冲区或许封闭表的时刻才会将对应的索引块写入到磁盘。这类体式格局可以极大地提拔写入机能，然则在数据库或许主机崩溃时会形成索引损坏，须要实行修复操纵。

比较

• 事件：InnoDB支撑事件，MyISAM不支撑事件。

• 锁粒度：InnoDB支撑表级锁跟行级锁，而MyISAM只支撑表级锁。

• 外键：InnoDB支撑外键。

• 备份：InnoDB支撑热备份，但须要东西。

• 崩溃恢复：MyISAM崩溃后发作损坏的几率比InnoDB高许多，而且恢复的速率也比较慢。

• 其他特征：MyISAM支撑全文索引、紧缩、空间函数等特征。

备份的范例

• 冷备（cold backup）：须要关mysql效劳，读写要求均不许可状态下举行；

• 温备（warm backup）： 效劳在线，但仅支撑读要求，不许可写要求；

• 热备（hot backup）：备份的同时，营业不受影响。

索引

索引（也叫做“键(key)”）是存储引擎用于疾速查找纪录中的一种数据构造。

B-Tree索引

大多数mysql引擎都支撑这类索引。

虽然运用术语“B-Tree"，然则差别的存储引擎能够运用差别的存储构造，NDB集群存储引擎内部现实用的是T-Tree，InnoDB则运用B+Tree。

B-Tree索引可以加速接见数据的速率，因为存储引擎不须要举行全表扫描来猎取须要的数据，取而代之的是从索引的根节点最先搜刮，因而查找速率会快许多。

B-Tree对索引列是递次构造存储的，很适宜查找局限数据。因为索引树是有序的，所以除了用户查找，还可以用来排序和分组。

可以指定多个列作为索引列，多个索引列配合构成索引键。B-Tree索引实用于全键值、键值局限或键前缀查找，个中键前缀查找只实用与依据最左前缀查找。查找肯定得根据索引的最左列最先。

B-Tree索引的数据构造

B-Tree

为了形貌B-Tree，起首定义一条数据纪录为二元组[key,data]，key作为纪录的键值，关于差别数据纪录，key是互不雷同的，data为数据纪录除key外的数据。

• 一切节点具有雷同的深度，也就是说B-Tree是均衡的。

• 一个节点中的key从左到右非递减分列。

• 假如某个指针的摆布相邻 key 分别是 keyi 和 keyi+1，且不为 null，则该指针指向节点的一切 key 大于即是 keyi 且小于即是 keyi+1。

查找算法：起首在根节点举行二分查找，假如找到则返回对应节点的data，不然在响应区间的指针指向的节点递归举行查找。

因为插进去删除新的数据纪录会损坏B-Tree的性子，因而在插进去删除时，须要对树举行一个破裂、兼并、扭转等操纵以坚持 B-Tree 性子。

B+Tree

与B-Tree比拟，B+Tree有以下特性：

• 每一个节点的指针上限为2d而不是2d+1（d为B-Tree的度）。

• 内节点不存储data，只存储key；外节点不存储指针。

带有递次接见指针的B+Tree

平常在数据库体系或文件体系中运用的B+Tree构造都在典范B+Tree的基础上举行了优化，增加了递次接见指针。

这个优化的目标是为了供应区间接见的机能，比方图中假如要查询key为18到49的一切纪录。

上风

红黑树等均衡树也可以用来完成索引，然则文件体系及数据库体系广泛采纳B-Tree作为索引构造，主要有以下两个缘由：

• 更好的检索次数：均衡树检索数据的时刻复杂度即是树高h，而树高大抵为O(h) = O(logN)，个中d为每一个节点的出度。红黑树的出度为2，而B-Tree的出度平常都很大，红黑树的树高h显著比B-Tree打异常多，因而检索次数也就更多。B+Tree比拟较B-Tree更适宜外存索引，因为B+Tree内节点去掉了data域，因而可以具有更大的出度，检索效力会更高。

• 应用计算机预读特征：为了削减磁盘 I/O，磁盘每每不是严厉按需读取，而是每次都邑预读。如许做的理论依据是计算机科学中有名的局部性道理：当一个数据被用到时，其四周的数据也通常会立时被运用。预读过程当中，磁盘举行递次读取，递次读取不须要举行磁盘寻道，而且只须要很短的扭转时刻，因而速率会异常快。操纵体系平常将内存和磁盘分割成固态大小的块，每一块称为一页，内存与磁盘以页为单元交流数据。数据库体系将索引的一个节点的大小设置为页的大小，使得一次 I/O 就可以完整载入一个节点，而且可以应用预读特征，相邻的节点也可以被预先载入。

参考：MySQL索引背地的数据构造及算法道理

哈希索引

InnoDB引擎有一个特别的功用叫“自适应哈希索引”，当某个索引值被运用得异常频仍，会在B+Tree索引之上再建立一个哈希索引，如许就让B+Tree索引具有哈希索引的一些长处，比方疾速的哈希查找。

哈希索引能在O(1)时刻举行查找，然则失去了有序性，它具有以下限定：

• 哈希索引只包括哈希值跟行指针，而不存储字段值，所以不能运用索引中的值来I防止都去行。

• 没法用于排序与分组。

• 只支撑准确查找，没法用于部份查找与局限查找。

• 当涌现哈希争执时，存储引擎必需遍历链表中的一切行指针。

空间数据索引（R-Tree)

MyISAM表支撑空间索引，可以用作地舆数据存储。空间索引会从一切维度来索引数据，查询时可以依据恣意维度来组合查询。

必需运用Mysql的GIS相干函数如MBRONTAINS()等来保护数据。

全文索引

全文索引是一种特别范例的索引，它查找的是文本中的关键字，而不是直接比较索引中的值。查找前提运用 MATCH AGAINST，而不是一般的 WHERE。

全文索引平常运用倒排序索引完成，它纪录着关键词到期地点文档的映照。

MyISAM存储引擎支撑全文索引，InnoDB存储引擎在Mysql 5.6.4版本中也最先支撑全文索引。

索引的长处

• 大大削减了效劳器须要扫描的数据行数。

• 协助效劳器防止举行排序和建立暂时表（B+Tree索引是有序的，可以用来Order by和group by操纵）。

• 将随机I/O变成递次I/O（B+Tree索引是有序的，也就将相邻的数据都存储到一同）。

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MySQL存储引擎简介

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