MySQL TEXT类型内存分配

MySQL TEXT类型内存分配

在本文中,我们将介绍MySQL中TEXT类型数据的内存分配。

MySQL中有多种数据类型,其中包括了TEXT类型。TEXT类型可以存储大段的文本数据,最大支持到4GB,因此在占用内存时需要格外注意。在MySQL中,TEXT类型内存分配与其他数据类型不同,需要特别注意。

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MySQL的内存分配机制

MySQL中,数据的内存分配主要有三种形式:堆内存,栈内存和静态内存。其中,堆内存分配使用的是malloc、realloc和free等函数,用于存储动态分配的数据;栈内存分配使用的是alloca等函数,用于存储局部变量和函数调用时的参数;静态内存分配则是指程序执行前就已经确定大小的数据。

对于TEXT类型数据,MySQL通过使用BLOB结构体进行存储。BLOB其实就是Binary Large Object的缩写,也就是二进制大对象,它可以存储大段的二进制数据,包括音频、视频、图像和文本等。TEXT类型实际上就是一种BLOB类型,它是二进制类型中的一种特殊情况。

MySQL中,BLOB结构体的定义如下:

struct st_dynamic_array
{
  uchar     *buffer;
  size_t     length_allocated;   /* allocated buffer size, freeable */
  size_t     length;             /* used buffer length */
  MEM_ROOT  *mem_root;           /* MEM_ROOT from which to allocate */
};

在BLOB结构体中,buffer表示存储数据的内存区域,length_allocated表示已经分配的内存大小,length表示当前存储数据的大小。

TEXT类型内存分配方式

在MySQL中,TEXT类型的内存分配方式与其他数据类型不同。对于VARCHAR、CHAR等固定长度的字符串数据类型,它们的内存分配是在打开表时完成的,它们的大小是可以预估的,因此一次性分配内存即可。

然而,对于TEXT类型的数据,情况就比较特殊了。由于TEXT类型数据的大小可能比较大,而且无法预先确定,因此不能像VARCHAR和CHAR类型那样在打开表时一次性分配内存。因此,MySQL会采用延迟内存分配的方式来处理TEXT类型的数据。这也是MySQL中的一个优化项。

具体来说,在INSERT或UPDATE语句中,如果数据类型为TEXT,MySQL会先为其分配一个小内存块,通常为256字节大小,然后在数据越来越大时动态分配内存。当字符串大小超过256字节时,MySQL会分配更多的空间,但它并不会一次性分配越来越多的内存,而是采用动态分配的方式。

当出现较大的BLOB数据时,MySQL并不会将所有数据一次性加载到内存中,而是按照分段式的方式,每次只加载一部分数据,如下面的代码所示:

for (point= start_read;/*在大的BLOB数据中分段读*/
     error == ER_NONE && *point && (uint) (point - start_read) < size_of_data;
     point+= ha_share->max_data_file_length)
{
  error= rr_sequential(ha_share->file,DONT_EXCEED_MAX_ROWS,
                       point,ha_share->max_data_file_length, # 大数据块每次读取最大值为global_system_variables.max_allowed_packet ,如果读取数据小于max_allowed_packet,则全部读取
                       &read_length,(uchar**) &dummy,0);
  if ((ha_share->block_size > 0) && (*point != 0))
  {
    if ( (ha_share->block_size / read_length + 2) > dyn_array_length(&blobs))
    {
      if (dyn_array_realloc(&blobs,ha_share->block_size/read_length+2))
      {
        error= CANT_WRITE_TO_FILE;
        break;
      }
    }
    if ( (*point != 0) && (*point != MYSQL_BLOB_HEADER))
    {
      ha_share->blob_length+= read_length;
      ((uchar**) dyn_array_ptr(&blobs,dyn_array_elements(&blobs)-1))[0]= dummy;
      rrn_write_to_blob_buffer(LIB_MQH2INT(point-start_read),
                               ((uchar**) dyn_array_ptr(&blobs,dyn_array_elements(&blobs)-1))[0],
                               read_length,(ha_share->index),
                               ((void*) (*ha_share)),Blobs);
    }
    else
      dyn_array_push(&blobs,(uchar*) &dummy);
  }
  if (error == HA_ERR_WRONG_INDEX)
  {
    error= ER_NO_SUCH_TABLE;
  }
  if ((error == -1) || (error == -2) ||
      (!(options & RR_OPTION_ALLOW_PARALLEL) && (error == ER_LOCK_DEADLOCK)))
  {
    /*
      Special handling of some errors:
      - Retry reads if we got an OS error, or an error indicating
      file was closed.
    */
    close_cached_tables(0,0,0,cache);
    if (retry++ == HA_RETRY_COUNT)
      break;
    else
    {
      my_sleep(glob_rep_retry_sleep);
      continue;
    }
  }
  else
    break;
}

在上面的代码中,point表示当前读取数据的起始位置,start_read表示BLOB数据的整个开始位置,size_of_data指BLOB数据的总大小,block_size表示当前块的大小,max_data_file_length表示可以读取的最大块大小。

这种分段读取的方式,可以大大降低内存的占用,在处理大数据块时显得十分高效。同时,也方便了MySQL的存储和查询操作。

TEXT类型内存分配的影响和优化

由于TEXT类型数据的内存分配方式和其他数据类型不同,因此需要特别注意其影响。在处理大数据块时,若未进行优化,可能会导致MySQL的性能下降,严重时甚至可能导致机器崩溃。

为了保证MySQL的高效运行,需要对TEXT类型数据的插入、更新和查询进行优化。具体来说,以下是一些优化建议:

  1. 控制TEXT类型数据的大小

在设计数据库表结构时,需要根据实际情况合理控制TEXT类型数据的大小。如果可以预估到TEXT类型数据的最大大小,就应当尽可能限制其大小,减少内存占用。

  1. 对TEXT类型数据进行压缩

在存储TEXT类型数据时,可以采取一些压缩算法,如gzip或LZO算法,将其压缩后再存储。这样可以节省大量的空间,并提高数据的读写效率。

  1. 避免使用SELECT *查询

在查询TEXT类型数据时,尽可能避免使用SELECT *查询,可以指定需要查询的字段。这样可以避免查询不必要的字段,节省内存和IO操作。

  1. 使用InnoDB存储引擎

InnoDB存储引擎相对于MyISAM存储引擎,在处理大数据块时更加高效。因此,如果需要处理大量TEXT类型数据,可以考虑使用InnoDB存储引擎。

总结

MySQL中,TEXT类型数据的内存分配方式与其他数据类型不同,需要特别注意其影响。通过合理控制TEXT类型数据的大小、对其进行压缩、避免使用SELECT *查询以及使用InnoDB存储引擎,可以提高MySQL的性能和稳定性,同时也减少了内存占用。这对于处理大数据块的应用场景尤为重要。

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