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InnoDB压缩技术：节省空间提升性能

news 2025/9/28 7:55:23

这段内容来自 MySQL 官方文档的 第 17.9 节：InnoDB 表和页压缩（InnoDB Table and Page Compression），主要介绍 InnoDB 提供的两种数据压缩技术：表压缩（Table Compression） 和 页压缩（Page Compression），后者也叫 透明页压缩（Transparent Page Compression）。

我们来一步步通俗地解释这段内容，让你彻底理解这两个功能的作用、区别和价值。

🎯 一句话总结

InnoDB 支持两种压缩方式：

表压缩（Table Compression）：传统压缩，节省空间但性能开销较大
页压缩（Page Compression）：现代透明压缩，性能更好，推荐使用（尤其是 SSD）

它们都能 减少磁盘和内存中的数据量，提升性能、节省空间，特别适合 SSD 存储和带索引的大表。

🔍 一、为什么要压缩？—— 压缩的好处

文档说：

“Compression can help to improve both raw performance and scalability.”

意思是：压缩不仅能省空间，还能提升性能和可扩展性！

✅ 压缩的三大好处：

好处	说明
📉 节省磁盘空间	数据文件 `.ibd` 更小，降低存储成本
🚀 减少 I/O	读写更少的数据块，尤其是从磁盘到内存
🧠 提高缓存效率	同样大小的 Buffer Pool 能缓存更多数据，命中率更高

📌 特别对 有二级索引的表 效果更明显：

索引也被压缩 → 索引更小 → 查询更快
更多索引页能放进内存 → 减少磁盘查找

💡 为什么对 SSD 尤其重要？

SSD 容量通常比 HDD 小
SSD 价格更高（$/GB）
压缩 = 更大有效容量 + 更长 SSD 寿命（减少写放大）

🔧 二、两种压缩方式对比

InnoDB 提供了两种不同的压缩机制：

特性	表压缩（Table Compression）	页压缩（Page Compression / 透明压缩）
引入版本	较早（MySQL 5.7+）	MySQL 8.0.20+（推荐）
别名	常规压缩、压缩表	透明页压缩（Transparent Page Compression）
压缩单位	页内压缩（但逻辑上是表级）	物理页压缩（直接写入磁盘）
压缩算法	`zlib`（默认）	`zlib`, `lz4`, `zstd`（可选）
是否透明	否（需显式指定 `ROW_FORMAT=COMPRESSED`）	是（几乎透明，只需 `COMPRESSION` 属性）
性能	一般，压缩/解压开销较高	更好，I/O 更少，延迟更低
适用场景	老版本，冷数据归档	新项目，高性能 OLTP，SSD

📦 三、1. 表压缩（InnoDB Table Compression）

📌 原理：

数据以 压缩页 形式存储（如 8KB 压缩成 4KB）
使用 zlib 算法压缩每个页
解压发生在 Buffer Pool 中（读取时）

✅ 如何启用？

CREATE TABLE t1 (id INT PRIMARY KEY,data VARCHAR(100)
) ROW_FORMAT=COMPRESSED KEY_BLOCK_SIZE=8;

ROW_FORMAT=COMPRESSED：启用压缩
KEY_BLOCK_SIZE：指定压缩后的页大小（单位 KB），可选值：1, 2, 4, 8（KB）

例如：KEY_BLOCK_SIZE=8 表示目标压缩页大小为 8KB（原始 16KB 页压缩到 8KB）

⚠️ 缺点：

压缩/解压在 CPU 上进行，增加负载
不支持所有页类型（如 undo log）
配置稍复杂

🧼 四、2. 页压缩 / 透明页压缩（InnoDB Page Compression）

📌 原理：

更底层的压缩，由文件系统或存储引擎直接支持
写入磁盘前，InnoDB 尝试将整个页压缩
如果压缩失败（如无法压缩），就以原始大小写入
使用现代算法：zlib, lz4, zstd（更快或更高压缩比）

✅ 如何启用？

CREATE TABLE t1 (id INT PRIMARY KEY,data VARCHAR(100)
) COMPRESSION="zlib";

或者修改现有表：

ALTER TABLE t1 COMPRESSION="zstd";

支持的算法：

"zlib"：兼容性好，压缩比高
"lz4"：速度极快，压缩比中等
"zstd"：现代算法，平衡速度与压缩比（推荐）

✅ 为什么叫“透明”？

对应用完全透明，无需改 SQL
自动处理压缩/解压
即使某些页无法压缩，也能正常工作

✅ 优势：

更好的 I/O 性能（尤其是 SSD）
支持动态切换压缩算法
与 DDL 操作兼容性更好
减少写放大（对 SSD 友好）

📊 五、实际效果示例

假设你有一个 100GB 的大表：

压缩方式	预估空间占用	I/O 减少	适用场景
不压缩	100GB	-	无
表压缩	50~70GB	₃₀50%	冷数据、归档
页压缩（zstd）	40~60GB	₄₀60%	在线交易、高并发

📌 Buffer Pool 效果：

原本 20GB Buffer Pool 只能缓存 20% 数据
压缩后可缓存 40~50% → 查询命中率大幅提升！

⚠️ 六、注意事项和限制

注意点	说明
🔹 CPU 开销	压缩/解压需要 CPU 资源，确保 CPU 不成为瓶颈
🔹 压缩率取决于数据	文本、日志类数据压缩率高；加密或二进制数据难压缩
🔹 不是所有表都适合	小表、频繁更新的热表可能收益不大
🔹 备份和恢复	压缩表备份文件也更小，但恢复时仍需解压
🔹 监控压缩效果	可通过 `INFORMATION_SCHEMA.INNODB_CMP` 等表查看压缩统计

✅ 七、最佳实践建议

场景	推荐方案
✅ 新项目，MySQL 8.0.20+	使用页压缩（COMPRESSION=“zstd”）
✅ SSD 存储	强烈推荐启用压缩，节省空间 + 延长寿命
✅ 大表、带索引的表	压缩收益最大
✅ 冷数据归档	可用表压缩（兼容老版本）
✅ 高并发 OLTP	选择 `lz4` 或 `zstd`，平衡速度与压缩比
🔍 不确定是否该压缩？	先在测试环境对比性能和空间使用

📌 八、如何查看压缩状态？

查询表的压缩信息：

SELECT TABLE_NAME, CREATE_OPTIONS 
FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLES 
WHERE TABLE_SCHEMA = 'your_db' AND TABLE_NAME = 't1';

输出示例：

TABLE_NAME: t1
CREATE_OPTIONS: COMPRESSION="zstd"

查看压缩统计（表压缩）：

SELECT * FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_CMP;

显示压缩页的尝试次数、成功次数、压缩率等。

✅ 总结：关键要点

要点	说明
🔹 两种压缩	表压缩（老） vs 页压缩（新/推荐）
🔹 核心好处	省空间、减 I/O、提性能、增缓存命中率
🔹 特别适合	SSD、大表、带索引的表
🔹 页压缩优势	透明、高效、支持现代算法（zstd/lz4）
🔹 启用方式	`COMPRESSION="zstd"`（简单！）
🔹 注意 CPU	压缩需要 CPU 资源，避免过载
🔹 推荐算法	`zstd`（平衡）或 `lz4`（极速）