MySQL之存储引擎、基本数据类型及约束条件

一、存储引擎

数据库存储引擎是数据库底层软件组织，数据库管理系统（DBMS）使用数据引擎进行创建、查询、更新和删除数据。不同的存储引擎提供不同的存储机制、索引技巧、锁定水平等功能，使用不同的存储引擎，还可以获得特定的功能。现在许多不同的数据库管理系统都支持多种不同的数据引擎。

因为在关系数据库中数据的存储是以表的形式存储的，所以存储引擎也可以称为表类型(Table Type，即存储和操作此表的类型)。

1.1 MySQL存储引擎

MySQL给开发者提供了查询存储引擎的功能，执行以下sql即可查询到mysql中的存储引擎：

show engines;

我的MySQL版本是5.6.50，下面是执行结果：

• InnoDB存储引擎 InnoDB是事务型数据库的首选引擎，通过上图也看到了，InnoDB是目前MYSQL的默认事务型引擎，是目前最重要、使用最广泛的存储引擎。支持事务安全表（ACID），支持行锁定和外键。InnoDB主要特性有： 1、InnoDB给MySQL提供了具有提交、回滚和崩溃恢复能力的事物安全（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。 2、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。 3、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 4、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。 5、InnoDB被用在众多需要高性能的大型数据库站点上。 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。
  

  场景：由于其支持事务处理，支持外键，支持崩溃修复能力和并发控制。如果需要对事务的完整性要求比较高（比如银行），要求实现并发控制（比如售票），那选择InnoDB有很大的优势。如果需要频繁的更新、删除操作的数据库，也可以选择InnoDB，因为支持事务的提交（commit）和回滚（rollback）。

• MyISAM存储引擎 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，但不支持事物和外键。 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，支持FULLTEXT类型的索引，而InnoDB不支持这种类型的索引。 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。 存储格式： 1、静态表（默认）：字段都是非变长的（每个记录都是固定长度的）。存储非常迅速、容易缓存，出现故障容易恢复；占用空间通常比动态表多。 2、动态表：占用的空间相对较少，但是频繁的更新删除记录会产生碎片，需要定期执行optimize table或myisamchk -r命令来改善性能，而且出现故障的时候恢复比较困难。 3、压缩表：使用myisampack工具创建，占用非常小的磁盘空间。因为每个记录是被单独压缩的，所以只有非常小的访问开支。 静态表的数据在存储的时候会按照列的宽度定义补足空格，在返回数据给应用之前去掉这些空格。如果需要保存的内容后面本来就有空格，在返回结果的时候也会被去掉。（其实是数据类型char的行为，动态表中若有这个数据类型也同样会有这个问题） 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）。
  

  场景：如果表主要是用于插入新记录和读出记录，那么选择MyISAM能实现处理高效率。

• MEMORY存储引擎 MEMORY存储引擎将表中的数据存储到内存中，为查询和引用其他表数据提供快速访问。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、MEMORY不支持BLOB或TEXT列。 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）。 MEMORY存储引擎默认使用哈希（HASH）索引，其速度比使用B-+Tree型要快，但也可以使用B树型索引。由于这种存储引擎所存储的数据保存在内存中，所以其保存的数据具有不稳定性，比如如果mysqld进程发生异常、重启或计算机关机等等都会造成这些数据的消失，所以这种存储引擎中的表的生命周期很短，一般只使用一次。现在mongodb、redis等NOSQL数据库愈发流行，MEMORY存储引擎的使用场景越来越少。
  

  场景：如果需要该数据库中一个用于查询的临时表。

• BLACKHOLE存储引擎（黑洞引擎） 该存储引擎支持事务，而且支持mvcc的行级锁，写入这种引擎表中的任何数据都会消失，主要用于做日志记录或同步归档的中继存储，这个存储引擎除非有特别目的，否则不适合使用。
  

  场景：如果配置一主多从的话，多个从服务器会在主服务器上分别开启自己相对应的线程，执行 binlogdump 命令而且多个此类进程并不是共享的。为了避免因多个从服务器同时请求同样的事件而导致主机资源耗尽，可以单独建立一个伪的从服务器或者叫分发服务器。

• MERGE存储引擎 MERGE存储引擎是一组MyISAM表的组合，这些MyISAM表结构必须完全相同，尽管其使用不如其它引擎突出，但是在某些情况下非常有用。说白了，Merge表就是几个相同MyISAM表的聚合器；Merge表中并没有数据，对Merge类型的表可以进行查询、更新、删除操作，这些操作实际上是对内部的MyISAM表进行操作。
  

  场景：对于服务器日志这种信息，一般常用的存储策略是将数据分成很多表，每个名称与特定的时间端相关。例如：可以用12个相同的表来存储服务器日志数据，每个表用对应各个月份的名字来命名。当有必要基于所有12个日志表的数据来生成报表，这意味着需要编写并更新多表查询，以反映这些表中的信息。与其编写这些可能出现错误的查询，不如将这些表合并起来使用一条查询，之后再删除Merge表，而不影响原来的数据，删除Merge表只是删除Merge表的定义，对内部的表没有任何影响。

• ARCHIVE存储引擎 Archive是归档的意思，在归档之后很多的高级功能就不再支持了，仅仅支持最基本的插入和查询两种功能。在MySQL 5.5版以前，Archive是不支持索引，但是在MySQL 5.5以后的版本中就开始支持索引了。Archive拥有很好的压缩机制，它使用zlib压缩库，在记录被请求时会实时压缩，所以它经常被用来当做仓库使用。
  

  场景：由于高压缩和快速插入的特点Archive非常适合作为日志表的存储引擎，但是前提是不经常对该表进行查询操作。

• CSV存储引擎 使用该引擎的MySQL数据库表会在MySQL安装目录data文件夹中的和该表所在数据库名相同的目录中生成一个.CSV文件（所以，它可以将CSV类型的文件当做表进行处理），这种文件是一种普通文本文件，每个数据行占用一个文本行。该种类型的存储引擎不支持索引，即使用该种类型的表没有主键列；另外也不允许表中的字段为null。csv的编码转换需要格外注意。
  

  场景：这种引擎支持从数据库中拷入/拷出CSV文件。如果从电子表格软件输出一个CSV文件，将其存放在MySQL服务器的数据目录中，服务器就能够马上读取相关的CSV文件。同样，如果写数据库到一个CSV表，外部程序也可以立刻读取它。在实现某种类型的日志记录时，CSV表作为一种数据交换格式，特别有用。

• PERFORMANCE_SCHEMA存储引擎 该引擎主要用于收集数据库服务器性能参数。这种引擎提供以下功能：提供进程等待的详细信息，包括锁、互斥变量、文件信息；保存历史的事件汇总信息，为提供MySQL服务器性能做出详细的判断；对于新增和删除监控事件点都非常容易，并可以随意改变mysql服务器的监控周期，例如（CYCLE、MICROSECOND）。 MySQL用户是不能创建存储引擎为PERFORMANCE_SCHEMA的表。
  

  场景： DBA能够较明细得了解性能降低可能是由于哪些瓶颈。

• Federated存储引擎 该存储引擎可以不同的Mysql服务器联合起来，逻辑上组成一个完整的数据库。这种存储引擎非常适合数据库分布式应用。 Federated存储引擎可以使你在本地数据库中访问远程数据库中的数据，针对federated存储引擎表的查询会被发送到远程数据库的表上执行，本地是不存储任何数据的。 缺点：
• 对本地虚拟表的结构修改，并不会修改远程表的结构
• truncate 命令，会清除远程表数据
• drop命令只会删除虚拟表，并不会删除远程表
• 不支持 alter table 命令
• select count(*), select * from limit M, N 等语句执行效率非常低，数据量较大时存在很严重的问题，但是按主键或索引列查询，则很快，如以下查询就非常慢（假设 id 为主索引）

select id from db.tablea where id >100 limit 10 ;

而以下查询就很快：

select id from db.tablea where id >100 and id

1. 如果虚拟虚拟表中字段未建立索引，而实体表中为此字段建立了索引，此种情况下，性能也相当差。但是当给虚拟表建立索引后，性能恢复正常。
2. 类似 where name like “str%” limit 1 的查询，即使在 name 列上创建了索引，也会导致查询过慢，是因为federated引擎会将所有满足条件的记录读取到本地，再进行 limit 处理。
   

   场景： dblink。

1.2 存储引擎的选择

功能 MYISAM Memory InnoDB Archive 存储限制 256TB RAM 64TB None 支持事务 No No Yes No 支持全文索引 Yes No No No 支持数索引 Yes Yes Yes No 支持哈希索引 No Yes No No 支持数据缓存 No N/A Yes No 支持外键 No No Yes No

二、MySQL基本数据类型

2.1 整形

不同的int类型能够存储的数字范围是不一样的。

1. 要注意是否存负数(正负号需要占一个比特位)
2. 针对手机号码只能用bigint

'''研究默认是否需要正负号'''
    create table t5(id tinyint);
    insert into t5 values(-999),(999);
'''结论:所有的int类型默认都需要正负号'''
    create table t6(id tinyint unsigned);  # 移除正负号
    insert into t6 values(-999),(999);

2.2 浮点型

float(255,30)  """总共255位 小数位占30位"""
double(255,30)  """总共255位 小数位占30位"""
decimal(65,30)  """总共65位 小数位占30位"""

"""研究三者的不同"""
create table tb7(id float(255,30));
create table tb8(id double(255,30));
create table tb9(id decimal(65,30));
insert into tb7 values(1.11111111111111111111111);
insert into tb8 values(1.11111111111111111111111);
insert into tb9 values(1.11111111111111111111111);

"""结论：三者的精确度不一样"""
float < double < decimal

一般情况下小数点后面只保留两位 所以float足矣；如果是从事高精密业务，则需要考虑更高的精确度。
ps:有时候很多看似需要用数字存储的数据，可能都是存的字符串。

2.3 字符类型

char(4):
    定长类型  最多只能存四个字符 多了报错少了自动空格填充至四个
varchar(4):
    变长类型  最多只能存四个字符 多了报错少了有几个则存几个

"""研究定长与变长特性"""
    create table t10(id int,name char(4));
    create table t11(id int,name varchar(4));
    insert into t10 values(1,'jason');
    insert into t11 values(1,'jason');

"""5.6版本以后超出范围不会报错，而是自动帮你截取并保存(此行为不合理)"""
方式1:命令修改(暂时)
    show variables like '%mode%';    '''查看当前sql_mode'''
    set session    '''当前窗口有效'''
    set global     '''当前服务端有效'''
    set global sql_mode = 'strict_trans_tables';
    '''修改完毕后退出客户端重新进入即可'''
    '''再次执行上述插入命令 会直接报错'''
方式2:修改配置文件(永久)
    '''添加如下语句'''
    [mysqld]
    sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES

'''统计某个字段数据的长度  char_length()'''
    insert into t10 values(2,'j');
    insert into t11 values(2,'t');
'''底层确实会填充  但是取出来的时候又会自动去除'''
    set global sql_mode = 'strict_trans_tables,pad_char_to_full_length';
    select char_length(name) from tb10;
    select char_length(name) from tb11;

2.4 char与varchar的对比

• char 优势：整存整取，速度快 劣势：浪费存储空间
• varchar 优势：节省存储空间 劣势：存取数据的速度较于char稍慢

补充：在创建字段的时候可以加上相应的注释

create table tb12(
    id int comment '序号',
    name char(4) comment '姓名'
);

2.5 整形中括号内数字的作用

create table t13(id int(3));
insert into t13 values(4444444);  '''正常显示'''

在整型中括号内的数字并不是用来限制存储的长度，而是用来控制展示的长度，需搭配约束条件（如：zerofill）一起使用。
我们以后在定义整型字段的时候，基本不需要自己添加数字，使用默认的即可。

create table t14(id int(3) zerofill);
insert into t13 values(4);  '''显示004'''
"""结论:整型比较特殊 是唯一个括号内的数字不是用来限制存储长度的类型"""

2.6 枚举与集合类型

• 枚举： enum()，多选一

create table user1(
    id int,
    name varchar(32),
    gender enum('male','female','others')
);

insert into user1 values(1,'jason','男');    '''报错'''
insert into user1 values(1,'jason','male');   '''正常'''

• 集合： set()，多选多（包含了多选一）

create table user2(
    id int,
    name char(16),
    hobby set('basketball','football','doublecolorball')
);

insert into user2 values(1,'jason','basketball');
insert into user2 values(2,'kevin','football,doublecolorball');

2.7 日期类型

date        年月日
datetime    年月日时分秒
time        时分秒
year        年份

create table client(
    id int,
    name varchar(32),
    reg_time date,
    birth datetime,
    study_time time,
    join_time year
);
insert into client values(1,'jason','2000-11-11','2000-1-21 11:11:11','11:11:11',1995);

三、创建表

3.1 创建表的完整语法

create table 表名(
    字段名1 字段类型(数字) 约束条件,
    字段名2 字段类型(数字) 约束条件,
    字段名3 字段类型(数字) 约束条件
);

• 字段名和字段类型是必须的
• 数字和约束条件是可选的，并且约束条件可以有多个，使用空格隔开即可
• 最后一个语句的结尾不要加逗号 ，

3.2 约束条件

约束条件相当于是在字段类型的基础之上添加的额外约束

• unsigned：让数字类型变为只允许正数

create table tb1(id int unsigned);

• zerofill：数据所占位数不够时，多余的位数用数字0填充

create table tb2(id int(4) zerofill);

• not null：非空；

create table tb3(
    id int,
    name varchar(32) not null
);

补充：新增表数据的方式
– 方式1：按照字段顺序一一传值

insert into tb3 values(1,'jason');

• 方式2：自定义传值顺序，也可以不传

insert into tb3(name,id) values('jason',1);
insert into tb3(id) values(1);

默认情况下，在MySQL中不传数据，会使用关键字NULL填充，意思就是空 类似于Python中的None。
* default：默认值 所有的字段都可以设置默认值，如果用户没有给该字段传值则使用默认值，否则使用所传的值。

create table tb4(
    id int default 911,
    name varchar(16) default 'jason'
);

• unique：唯一值
• 单列唯一

create table tb5(
    id int,
    name varchar(32) unique
);

• 联合唯一

create table tb5(
    id int,
    host varchar(32),
    port int,
    unique(host,port)
);

• primary key：主键 单从约束层面上来说，相当于是 not null + unique(非空且唯一)，并且在此基础上还可以加快数据的查询。 InnoDB存储引擎规定了一张表必须有且只有一个主键，因为InnoDB是通过主键的方式来构造表的。 如果没有设置主键，会分为两种情况，如下：
• 情况1：没有主键和其他约束条件 InnoDB会为每一行生成一个6字节的ROWID，并以此作为主键。
• 情况2：没有主键但是有非空且唯一的字段 自动将该字段升级为主键：

create table tb6(
    id int,
    age int not null unique,  '''从上到下选取第一个非空唯一字段作为主键'''
    pwd int not null unique
);
 结论：
> 以后我们在创建表的时候一定要设置主键，并且主键字段一般都设置为表的id字段（uid、sid、pid、cid ...）


create table user(
    id int primary key,
    name varchar(32)
);

• auto_increment：自增 由于主键类似于数据的唯一标识，并且主键一般都是数字类型。 我们在添加数据的时候不可能记住接下来的序号的是多少，这样很麻烦，所以使用 auto_increment 可以帮助我们实现主键字段的自增。

create table user1(
    id int primary key auto_increment,
    name varchar(32)
);

需要注意的一点是自增的特性：

自增不会因为删除数据等操作而回退（delete from无法影响自增） 如果想要重置需要使用truncate关键字：

truncate 表名  '''清空表数据并且重置主键值'''

Original: https://www.cnblogs.com/JZjuechen/p/15911501.html
Author: JZEason
Title: MySQL之存储引擎、基本数据类型及约束条件