MYSQL-数据引擎（InnoDB）

最新推荐文章于 2025-12-18 19:34:09 发布

原创最新推荐文章于 2025-12-18 19:34:09 发布 · 709 阅读

27 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#mysql #数据库

MySQL 专栏收录该内容

23 篇文章

订阅专栏

作者介绍：简历上没有一个精通的运维工程师。请点击上方的蓝色《运维小路》关注我，下面的思维导图也是预计更新的内容和当前进度(不定时更新)。

数据库是一个系统（应用）最重要的资产之一，所以我们的数据库将从以下几个数据库来进行介绍。

MySQL（本章节）

PostgreSQL

MongoDB

Redis

Etcd

通过前面一个小节的介绍，我们对数据引擎有一个简单的认识，今天我们来介绍一个目前大面积使用的另外一个引擎：InnoDB。

一、核心特性与优势

1. 事务支持 (ACID Compliant)

这是 InnoDB 最核心的特性，也是它取代 MyISAM 成为默认引擎的主要原因。

原子性 (Atomicity)：通过 Undo Log 实现。事务中的所有操作要么全部完成，要么全部不完成。如果事务中途失败，会利用 Undo Log 回滚到事务开始前的状态。就像银行转账，从A账户扣钱和向B账户加钱这两个操作，必须同时成功或同时失败。不可能发生钱扣了但没到账的情况。
一致性 (Consistency)：通过其他三个特性（原子性、隔离性、持久性）和外键约束来共同保证数据的一致性，是其他3个特性的目的。
隔离性 (Isolation)：通过 锁机制 和 MVCC 实现。保证并发事务之间的操作互相不干扰，MySQL提供了4种事务隔离级别（读未提交、读已提交、可重复读、串行化）来平衡并发性能和数据一致性。
持久性 (Durability)：通过 Redo Log 实现。一旦事务提交，其所做的修改就会永久保存在数据库中，即使系统崩溃也不会丢失。

2. 行级锁 (Row-Level Locking)

InnoDB 支持行级锁。当对数据进行修改（INSERT, UPDATE, DELETE）时，只会在受影响的行上加锁，而不是锁住整个表。
巨大优势：极大地提高了多用户并发操作的性能和吞吐量。多个用户可以同时读写同一张表的不同行，写操作不会阻塞读操作（基于 MVCC），写操作之间也只在同一行上才会阻塞。

3. 外键约束 (Foreign Key Support)

InnoDB 是 MySQL 中唯一原生支持外键约束的常用存储引擎。
作用：强制保持数据的参照完整性。当你尝试删除或更新父表（主键表）中的一条记录时，InnoDB 会根据定义的规则（RESTRICT, CASCADE, SET NULL 等）自动处理子表（外键表）中的对应数据，防止出现“孤儿数据”。

4. 多版本并发控制 (MVCC - Multi-Version Concurrency Control)

InnoDB 通过 MVCC 来实现非阻塞读。这是实现高并发性能的关键技术。
工作原理：它为每一行数据维护了多个版本（通常是两个隐藏字段：创建版本号和删除版本号）。当一个事务开始时，它只能看到在它开始之前就已经提交的数据版本（通过 Undo Log 构建），而看不到其他未提交事务或在其之后提交的事务所做的修改。
效果： 读操作不会阻塞写操作，写操作也不会阻塞读操作，这使得 InnoDB 即使在有大量读写混合操作的情况下也能保持良好的性能。

5. 崩溃恢复 (Crash Recovery)

InnoDB 拥有强大的崩溃恢复能力，这得益于其 Write-Ahead Logging (WAL) 策略。
关键组件：
- Redo Log (重做日志)：事务提交时，会先将所有修改信息写入 Redo Log（顺序写入，速度很快），然后再慢慢地将数据页刷新到磁盘。如果数据库发生崩溃，重启后 InnoDB 会读取 Redo Log，重新执行（Redo）那些已提交但尚未写入数据文件的事务，从而保证持久性。
- Undo Log (回滚日志)：用于回滚未提交的事务和实现 MVCC。
这个机制保证了数据库在遇到意外关机等故障后，数据不会丢失，并能快速恢复到一致状态。

二、物理存储结构

表结构：每张 InnoDB 表在磁盘上对应一个 .frm 文件（存储表定义，MySQL 8.0 后移至数据字典）和一个 表空间。
表空间 (Tablespace)：
- 更容易回收磁盘空间（删除表后空间会释放给操作系统）。
- 便于备份和恢复单张表。
- 优化 OPTIMIZE TABLE 操作。
- 系统表空间 (The System Tablespace)：默认包含所有表的数据字典、Undo Logs，以及（在旧配置中）所有表和索引的数据。对应文件通常是 ibdata1。
- 独立表空间 (File-Per-Table Tablespaces)： 强烈推荐启用（通过 innodb_file_per_table=ON）。启用后，每张表的数据和索引会单独存储在一个 .ibd 文件中。这样做的好处是：
  - 更容易回收磁盘空间（删除表后空间会释放给操作系统）。
  - 便于备份和恢复单张表。
  - 优化 OPTIMIZE TABLE 操作。

#前面是myisam引擎，后面是innodb引擎
-rw-r----- 1 mysql mysql   8672 Sep 16 21:35 myisam_table.frm
-rw-r----- 1 mysql mysql      0 Sep 16 21:35 myisam_table.MYD
-rw-r----- 1 mysql mysql   1024 Sep 16 21:35 myisam_table.MYI
-rw-r----- 1 mysql mysql   8646 Sep 16 21:34 users.frm
-rw-r----- 1 mysql mysql 114688 Sep 16 21:34 users.ibd

三、与 MyISAM 的对比总结


特性	InnoDB	MyISAM
事务	支持 (ACID)	不支持
锁机制	行级锁	表级锁
外键	支持	不支持
并发性能	非常高 (MVCC)	有限 (表锁制约)
*COUNT()**	需要扫描表或索引（较慢）	非常快（存储了精确行数）
全文索引	MySQL 5.6+ 支持	支持（较早版本更好）
存储文件	`.frm` + `.ibd` (独立表空间) 或 `ibdata1`	`.frm` , `.MYD` (数据), `.MYI` (索引)
崩溃恢复	优秀 (Redo/Undo Log)	较差，易损坏
主要应用	绝大多数场景：OLTP、高并发、需要事务	只读/读远大于写、不需要事务、全文搜索（旧版）