如何选择MySQL存储引擎

如何选择MySQL存储引擎,第1张

MySQL有多种存储引擎,每种存储引擎有各自的优缺点,可以择优选择使用:

MyISAM、InnoDB、MERGE、MEMORY(HEAP)、BDB(BerkeleyDB)、EXAMPLE、FEDERATED、ARCHIVE、CSV、BLACKHOLE。

MySQL支持数个存储引擎作为对不同表的类型的处理器。MySQL存储引擎包括处理事务安全表的引擎和处理非事务安全表的引擎:

· MyISAM管理非事务表。它提供高速存储和检索,以及全文搜索能力。MyISAM在所有MySQL配置里被支持,它是默认的存储引擎,除非你配置MySQL默认使用另外一个引擎。

· MEMORY存储引擎提供“内存中”表。MERGE存储引擎允许集合将被处理同样的MyISAM表作为一个单独的表。就像MyISAM一样,MEMORY和MERGE存储引擎处理非事务表,这两个引擎也都被默认包含在MySQL中。

注释:MEMORY存储引擎正式地被确定为HEAP引擎。

· InnoDB和BDB存储引擎提供事务安全表。BDB被包含在为支持它的 *** 作系统发布的MySQL-Max二进制分发版里。InnoDB也默认被包括在所 有MySQL 5.1二进制分发版里,你可以按照喜好通过配置MySQL来允许或禁止任一引擎。

· EXAMPLE存储引擎是一个“存根”引擎,它不做什么。你可以用这个引擎创建表,但没有数据被存储于其中或从其中检索。这个引擎的目的是服务,在 MySQL源代码中的一个例子,它演示说明如何开始编写新存储引擎。同样,它的主要兴趣是对开发者。

· NDB Cluster是被MySQL Cluster用来实现分割到多台计算机上的表的存储引擎。它在MySQL-Max 5.1二进制分发版里提供。这个存储引擎当前只被Linux, Solaris, 和Mac OS X 支持。在未来的MySQL分发版中,我们想要添加其它平台对这个引擎的支持,包括Windows。

· ARCHIVE存储引擎被用来无索引地,非常小地覆盖存储的大量数据。

· CSV存储引擎把数据以逗号分隔的格式存储在文本文件中。

· BLACKHOLE存储引擎接受但不存储数据,并且检索总是返回一个空集。

· FEDERATED存储引擎把数据存在远程数据库中。在MySQL 5.1中,它只和MySQL一起工作,使用MySQL C Client API。在未来的分发版中,我们想要让它使用其它驱动器或客户端连接方法连接到另外的数据源。

比较常用的是MyISAM和InnoBD

1. 概述

我们在考虑MySQL数据库的高可用的架构时,主要要考虑如下几方面:

如果数据库发生了宕机或者意外中断等故障,能尽快恢复数据库的可用性,尽可能的减少停机时间,保证业务不会因为数据库的故障而中断。

用作备份、只读副本等功能的非主节点的数据应该和主节点的数据实时或者最终保持一致。

当业务发生数据库切换时,切换前后的数据库内容应当一致,不会因为数据缺失或者数据不一致而影响业务。

关于对高可用的分级在这里我们不做详细的讨论,这里只讨论常用高可用方案的优缺点以及高可用方案的选型。

2. 高可用方案

2.1. 主从或主主半同步复制

使用双节点数据库,搭建单向或者双向的半同步复制。在5.7以后的版本中,由于lossless replication、logical多线程复制等一些列新特性的引入,使得MySQL原生半同步复制更加可靠。

常见架构如下:

通常会和proxy、keepalived等第三方软件同时使用,即可以用来监控数据库的 健康 ,又可以执行一系列管理命令。如果主库发生故障,切换到备库后仍然可以继续使用数据库。

优点:

架构比较简单,使用原生半同步复制作为数据同步的依据;

双节点,没有主机宕机后的选主问题,直接切换即可;

双节点,需求资源少,部署简单;

缺点:

完全依赖于半同步复制,如果半同步复制退化为异步复制,数据一致性无法得到保证;

需要额外考虑haproxy、keepalived的高可用机制。

2.2. 半同步复制优化

半同步复制机制是可靠的。如果半同步复制一直是生效的,那么便可以认为数据是一致的。但是由于网络波动等一些客观原因,导致半同步复制发生超时而切换为异步复制,那么这时便不能保证数据的一致性。所以尽可能的保证半同步复制,便可提高数据的一致性。

该方案同样使用双节点架构,但是在原有半同复制的基础上做了功能上的优化,使半同步复制的机制变得更加可靠。

可参考的优化方案如下:

2.2.1. 双通道复制

半同步复制由于发生超时后,复制断开,当再次建立起复制时,同时建立两条通道,其中一条半同步复制通道从当前位置开始复制,保证从机知道当前主机执行的进度。另外一条异步复制通道开始追补从机落后的数据。当异步复制通道追赶到半同步复制的起始位置时,恢复半同步复制。

2.2.2. binlog文件服务器

搭建两条半同步复制通道,其中连接文件服务器的半同步通道正常情况下不启用,当主从的半同步复制发生网络问题退化后,启动与文件服务器的半同步复制通道。当主从半同步复制恢复后,关闭与文件服务器的半同步复制通道。

优点:

双节点,需求资源少,部署简单;

架构简单,没有选主的问题,直接切换即可

相比于原生复制,优化后的半同步复制更能保证数据的一致性。

缺点:

需要修改内核源码或者使用mysql通信协议。需要对源码有一定的了解,并能做一定程度的二次开发。

依旧依赖于半同步复制,没有从根本上解决数据一致性问题。

2.3. 高可用架构优化

将双节点数据库扩展到多节点数据库,或者多节点数据库集群。可以根据自己的需要选择一主两从、一主多从或者多主多从的集群。

由于半同步复制,存在接收到一个从机的成功应答即认为半同步复制成功的特性,所以多从半同步复制的可靠性要优于单从半同步复制的可靠性。并且多节点同时宕机的几率也要小于单节点宕机的几率,所以多节点架构在一定程度上可以认为高可用性是好于双节点架构。

但是由于数据库数量较多,所以需要数据库管理软件来保证数据库的可维护性。可以选择MMM、MHA或者各个版本的proxy等等。常见方案如下:

2.3.1. MHA+多节点集群

MHA Manager会定时探测集群中的master节点,当master出现故障时,它可以自动将最新数据的slave提升为新的master,然后将所有其他的slave重新指向新的master,整个故障转移过程对应用程序完全透明。

MHA Node运行在每台MySQL服务器上,主要作用是切换时处理二进制日志,确保切换尽量少丢数据。

MHA也可以扩展到如下的多节点集群:

优点:

可以进行故障的自动检测和转移

可扩展性较好,可以根据需要扩展MySQL的节点数量和结构

相比于双节点的MySQL复制,三节点/多节点的MySQL发生不可用的概率更低

缺点:

至少需要三节点,相对于双节点需要更多的资源

逻辑较为复杂,发生故障后排查问题,定位问题更加困难

数据一致性仍然靠原生半同步复制保证,仍然存在数据不一致的风险

可能因为网络分区发生脑裂现象

2.3.2. zookeeper+proxy

Zookeeper使用分布式算法保证集群数据的一致性,使用zookeeper可以有效的保证proxy的高可用性,可以较好的避免网络分区现象的产生。

优点:

较好的保证了整个系统的高可用性,包括proxy、MySQL

扩展性较好,可以扩展为大规模集群

缺点:

数据一致性仍然依赖于原生的mysql半同步复制

引入zk,整个系统的逻辑变得更加复杂

2.4. 共享存储

共享存储实现了数据库服务器和存储设备的解耦,不同数据库之间的数据同步不再依赖于MySQL的原生复制功能,而是通过磁盘数据同步的手段,来保证数据的一致性。

2.4.1. SAN共享储存

SAN的概念是允许存储设备和处理器(服务器)之间建立直接的高速网络(与LAN相比)连接,通过这种连接实现数据的集中式存储。常用架构如下:

使用共享存储时,MySQL服务器能够正常挂载文件系统并 *** 作,如果主库发生宕机,备库可以挂载相同的文件系统,保证主库和备库使用相同的数据。

优点:

两节点即可,部署简单,切换逻辑简单;

很好的保证数据的强一致性;

不会因为MySQL的逻辑错误发生数据不一致的情况;

缺点:

需要考虑共享存储的高可用;

价格昂贵;

2.4.2. DRBD磁盘复制

DRBD是一种基于软件、基于网络的块复制存储解决方案,主要用于对服务器之间的磁盘、分区、逻辑卷等进行数据镜像,当用户将数据写入本地磁盘时,还会将数据发送到网络中另一台主机的磁盘上,这样的本地主机(主节点)与远程主机(备节点)的数据就可以保证实时同步。常用架构如下:

当本地主机出现问题,远程主机上还保留着一份相同的数据,可以继续使用,保证了数据的安全。

DRBD是linux内核模块实现的快级别的同步复制技术,可以与SAN达到相同的共享存储效果。

优点:

两节点即可,部署简单,切换逻辑简单;

相比于SAN储存网络,价格低廉;

保证数据的强一致性;

缺点:

对io性能影响较大;

从库不提供读 *** 作;

2.5. 分布式协议

分布式协议可以很好解决数据一致性问题。比较常见的方案如下:

2.5.1. MySQL cluster

MySQL cluster是官方集群的部署方案,通过使用NDB存储引擎实时备份冗余数据,实现数据库的高可用性和数据一致性。

优点:

全部使用官方组件,不依赖于第三方软件;

可以实现数据的强一致性;

缺点:

国内使用的较少;

配置较复杂,需要使用NDB储存引擎,与MySQL常规引擎存在一定差异;

至少三节点;

2.5.2. Galera

基于Galera的MySQL高可用集群, 是多主数据同步的MySQL集群解决方案,使用简单,没有单点故障,可用性高。常见架构如下:

优点:

多主写入,无延迟复制,能保证数据强一致性;

有成熟的社区,有互联网公司在大规模的使用;

自动故障转移,自动添加、剔除节点;

缺点:

需要为原生MySQL节点打wsrep补丁

只支持innodb储存引擎

至少三节点;

2.5.3. POAXS

Paxos 算法解决的问题是一个分布式系统如何就某个值(决议)达成一致。这个算法被认为是同类算法中最有效的。Paxos与MySQL相结合可以实现在分布式的MySQL数据的强一致性。常见架构如下:

优点:

多主写入,无延迟复制,能保证数据强一致性;

有成熟理论基础;

自动故障转移,自动添加、剔除节点;

缺点:

只支持innodb储存引擎

至少三节点;

3. 总结

随着人们对数据一致性的要求不断的提高,越来越多的方法被尝试用来解决分布式数据一致性的问题,如MySQL自身的优化、MySQL集群架构的优化、Paxos、Raft、2PC算法的引入等等。

而使用分布式算法用来解决MySQL数据库数据一致性的问题的方法,也越来越被人们所接受,一系列成熟的产品如PhxSQL、MariaDB Galera Cluster、Percona XtraDB Cluster等越来越多的被大规模使用。

随着官方MySQL Group Replication的GA,使用分布式协议来解决数据一致性问题已经成为了主流的方向。期望越来越多优秀的解决方案被提出,MySQL高可用问题可以被更好的解决。

MySQL 数据类型细分下来,大概有以下几类:

数值,典型代表为 tinyint,int,bigint

浮点/定点,典型代表为 float,double,decimal 以及相关的同义词

字符串,典型代表为 char,varchar

时间日期,典型代表为 date,datetime,time,timestamp

二进制,典型代表为 binary,varbinary

位类型

枚举类型

集合类型

大对象,比如 text,blob

json 文档类型

一、数值类型(不是数据类型,别看错了)如果用来存放整数,根据范围的不同,选择不同的类型。

以上是几个整数选型的例子。整数的应用范围最广泛,可以用来存储数字,也可以用来存储时间戳,还可以用来存储其他类型转换为数字后的编码,如 IPv4 等。示例 1用 int32 来存放 IPv4 地址,比单纯用字符串节省空间。表 x1,字段 ipaddr,利用函数 inet_aton,检索的话用函数 inet_ntoa。

查看磁盘空间占用,t3 占用最大,t1 占用最小。所以说如果整数存储范围有固定上限,并且未来也没有必要扩容的话,建议选择最小的类型,当然了对其他类型也适用。root@ytt-pc:/var/lib/mysql/3305/ytt# ls -sihl总用量 3.0G3541825 861M -rw-r----- 1 mysql mysql 860M 12月 10 11:36 t1.ibd3541820 989M -rw-r----- 1 mysql mysql 988M 12月 10 11:38 t2.ibd3541823 1.2G -rw-r----- 1 mysql mysql 1.2G 12月 10 11:39 t3.ibd

二、浮点数 / 定点数先说 浮点数,float 和 double 都代表浮点数,区别简单记就是 float 默认占 4 Byte。float(p) 中的 p 代表整数位最小精度。如果 p >24 则直接转换为 double,占 8 Byte。p 最大值为 53,但最大值存在计算不精确的问题。再说 定点数,包括 decimal 以及同义词 numeric,定点数的整数位和小数位分别存储,有效精度最大不能超过 65。所以区别于 float 的在于精确存储,必须需要精确存储或者精确计算的最好定义为 decimal 即可。示例 3创建一张表 y1,分别给字段 f1,f2,f3 不同的类型。mysql-(ytt/3305)->create table y1(f1 float,f2 double,f3 decimal(10,2))Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

三、字符类型字符类型和整形一样,用途也很广。用来存储字符、字符串、MySQL 所有未知的类型。可以简单说是万能类型!

char(10) 代表最大支持 10 个字符存储,varhar(10) 虽然和 char(10) 可存储的字符数一样多,不同的是 varchar 类型存储的是实际大小,char 存储的理论固定大小。具体的字节数和字符集相关。示例 4例如下面表 t4 ,两个字段 c1,c2,分别为 char 和 varchar。mysql-(ytt/3305)->create table t4 (c1 char(20),c2 varchar(20))Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

所以在 char 和 varchar 选型上,要注意看是否合适的取值范围。比如固定长度的值,肯定要选择 char;不确定的值,则选择 varchar。

四、日期类型日期类型包含了 date,time,datetime,timestamp,以及 year。year 占 1 Byte,date 占 3 Byte。 

time,timestamp,datetime 在不包含小数位时分别占用 3 Byte,4 Byte,8 Byte;小数位部分另外计算磁盘占用,见下面表格。

请点击输入图片描述

请点击输入图片描述

请点击输入图片描述

注意:timestamp 代表的时间戳是一个 int32 存储的整数,取值范围为 '1970-01-01 00:00:01.000000' 到 '2038-01-19 03:14:07.999999';datetime 取值范围为 '1000-01-01 00:00:00.000000' 到 '9999-12-31 23:59:59.999999'。

综上所述,日期这块类型的选择遵循以下原则:

1. 如果时间有可能超过时间戳范围,优先选择 datetime。2. 如果需要单独获取年份值,比如按照年来分区,按照年来检索等,最好在表中添加一个 year 类型来参与。3. 如果需要单独获取日期或者时间,最好是单独存放,而不是简单的用 datetime 或者 timestamp。后面检索时,再加函数过滤,以免后期增加 SQL 编写带来额外消耗。

4. 如果有保存毫秒类似的需求,最好是用时间类型自己的特性,不要直接用字符类型来代替。MySQL 内部的类型转换对资源额外的消耗也是需要考虑的。

示例 5

建立表 t5,对这些可能需要的字段全部分离开,这样以后写 SQL 语句的时候就很容易了。

当然了,这种情形占用额外的磁盘空间。如果想在易用性与空间占用量大这两点来折中,可以用 MySQL 的虚拟列来实时计算。比如假设 c5 字段不存在,想要得到 c5 的结果。mysql-(ytt/3305)->alter table t5 drop c5, add c5 year generated always as (year(c1)) virtualQuery OK, 1 row affected (2.46 sec)Records: 1  Duplicates: 0  Warnings: 0

五、二进制类型

binary 和 varbinary 对应了 char 和 varchar 的二进制存储,相关的特性都一样。不同的有以下几点:

binary(10)/varbinary(10) 代表的不是字符个数,而是字节数。

行结束符不一样。char 的行结束符是 \0,binary 的行结束符是 0x00。

由于是二进制存储,所以字符编码以及排序规则这类就直接无效了。

示例 6

来看这个 binary 存取的简单示例,还是之前的变量 @a。

切记!这里要提前计算好 @a 占用的字节数,以防存储溢出。

六、位类型

bit 为 MySQL 里存储比特位的类型,最大支持 64 比特位, 直接以二进制方式存储,一般用来存储状态类的信息。比如,性别,真假等。具有以下特性:

1. 对于 bit(8) 如果单纯存放 1 位,左边以 0 填充 00000001。2. 查询时可以直接十进制来过滤数据。3. 如果此字段加上索引,MySQL 不会自己做类型转换,只能用二进制来过滤。

示例 7

创建表 c1, 字段性别定义一个比特位。mysql-(ytt/3305)->create table c1(gender bit(1))Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

mysql-(ytt/3305)->select cast(gender as unsigned)  'f1' from c1+------+| f1   |+------+|    0 ||    1 |+------+2 rows in set (0.00 sec)

过滤数据也一样,二进制或者直接十进制都行。mysql-(ytt/3305)->select conv(gender,16,10) as gender \   ->from c1 where gender = b'1' +--------+| gender |+--------+| 1      |+--------+1 row in set (0.00 sec)    mysql-(ytt/3305)->select conv(gender,16,10) as gender \    ->from c1 where gender = '1'+--------+| gender |+--------+| 1      |+--------+1 row in set (0.00 sec)

其实这样的场景,也可以定义为 char(0),这也是类似于 bit 非常优化的一种用法。

mysql-(ytt/3305)->create table c2(gender char(0))Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

那现在我给表 c1 简单的造点测试数据。

mysql-(ytt/3305)->select count(*) from c1+----------+| count(*) |+----------+| 33554432 |+----------+1 row in set (1.37 sec)

把 c1 的数据全部插入 c2。

mysql-(ytt/3305)->insert into c2 select if(gender = 0,'',null) from c1Query OK, 33554432 rows affected (2 min 18.80 sec)Records: 33554432  Duplicates: 0  Warnings: 0

两张表的磁盘占用差不多。root@ytt-pc:/var/lib/mysql/3305/ytt# ls -sihl总用量 1.9G4085684 933M -rw-r----- 1 mysql mysql 932M 12月 11 10:16 c1.ibd4082686 917M -rw-r----- 1 mysql mysql 916M 12月 11 10:22 c2.ibd

检索方式稍微有些不同,不过效率也差不多。所以说,字符类型不愧为万能类型。

七、枚举类型

枚举类型,也即 enum。适合提前规划好了所有已经知道的值,且未来最好不要加新值的情形。枚举类型有以下特性:

1. 最大占用 2 Byte。2. 最大支持 65535 个不同元素。3. MySQL 后台存储以下标的方式,也就是 tinyint 或者 smallint 的方式,下标从 1 开始。4. 排序时按照下标排序,而不是按照里面元素的数据类型。所以这点要格外注意。

示例 8

创建表 t7。mysql-(ytt/3305)->create table t7(c1 enum('mysql','oracle','dble','postgresql','mongodb','redis','db2','sql server'))Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

八、集合类型

集合类型 SET 和枚举类似,也是得提前知道有多少个元素。SET 有以下特点:

1. 最大占用 8 Byte,int64。2. 内部以二进制位的方式存储,对应的下标如果以十进制来看,就分别为 1,2,4,8,...,pow(2,63)。3. 最大支持 64 个不同的元素,重复元素的插入,取出来直接去重。4. 元素之间可以组合插入,比如下标为 1 和 2 的可以一起插入,直接插入 3 即可。

示例 9

定义表 c7 字段 c1 为 set 类型,包含了 8 个值,也就是下表最大为 pow(2,7)。

mysql-(ytt/3305)->create table c7(c1 set('mysql','oracle','dble','postgresql','mongodb','redis','db2','sql server'))Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

插入 1 到 128 的所有组合。

mysql-(ytt/3305)->INSERT INTO c7WITH RECURSIVE ytt_number (cnt) AS (        SELECT 1 AS cnt        UNION ALL        SELECT cnt + 1        FROM ytt_number        WHERE cnt <pow(2, 7)    )SELECT *FROM ytt_numberQuery OK, 128 rows affected (0.01 sec)Records: 128  Duplicates: 0  Warnings: 0

九、数据类型在存储函数中的用法

函数里除了显式声明的变量外,默认 session 变量的数据类型很弱,随着给定值的不同随意转换。

示例 10

定义一个函数,返回两个给定参数的乘积。定义里有两个变量,一个是 v_tmp 显式定义为 int64,另外一个 @vresult 随着给定值的类型随意变换类型。

简单调用下。

mysql-(ytt/3305)->select ytt_sample_data_type(1111,222) 'result'+--------------------------+| result                   |+--------------------------+| The result is: '246642'. |+--------------------------+1 row in set (0.00 sec)

总结

本篇把 MySQL 基本的数据类型做了简单的介绍,并且用了一些容易理解的示例来梳理这些类型。我们在实际场景中,建议选择适合最合适的类型,不建议所有数据类型简单的最大化原则。比如能用 varchar(100),不用 varchar(1000)。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/zaji/7487203.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-04-06
下一篇 2023-04-06

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存