TokuDB引擎是有Tokutek开发的一个数据库存储引擎，在设计之初便引入了独特的索引算法，在其 官网 测试中， 文章 中看到TokuDB性能比InnoDB高出很多。

MySQL是一个插件式的数据库，在MySQL5.5版本之前MyISAM是MySQL的默认存储引擎，在之后的版本中默认的存储引擎变成了InnoDB。其特点是它支持事务，具有完善的崩溃恢复机制，具体的特点这里不说明，可以自行的寻找资料。这里介绍的TokuDB和InnoDB有很多相似之处：一个高性能，支持事务、MVCC、聚簇索引等。最大的不同在于TokuDB采用了一种叫做Fractal Tree的索引结构，使其在随机写数据的处理上有很大提升。一般来说数据库的索引结构都采用B+Tree或则类似的数据结构，InnoDB也是如此。InnoDB是以主键组织的B+Tree结构，数据按照主键顺序排列。对于顺序的自增主键有很好的性能，但是不适合随机写入，大量的随机I/O会使数据页分裂产生碎片，索引维护开销很多大。而TokuDB的Fractal Tree的索引结构很好的解决了这个问题。

TokuDB解决随机写入的问题得益于其索引结构，Fractal Tree 和 B-Tree的差别主要在于索引树的内部节点上，B-Tree索引的内部结构只有指向父节点和子节点的指针，而Fractal Tree的内部节点不仅有指向父节点和子节点的指针，还有一块Buffer区。当数据写入时会先落到这个Buffer区上，该区是一个FIFO结构，写是一个顺序的过程，和其他缓冲区一样，满了就一次性刷写数据。所以TokuDB上插入数据基本上变成了一个顺序添加的过程。

TokuDB另一个特点是压缩性能和低CPU消耗，TokuDB存储引擎默认的块大小是4M，这使其有更好的压缩效率。默认支持压缩功能，不需要配置其他的东西。压缩选项有：TokuDB_Quicklz、TokuDB_Lzma、TokuDB_Zlib，同时也支持非压缩选项。TokuDB_Zlib支持的默认压缩格式。一般压缩都需要消耗更多的CPU。但TukuDB消耗的CPU资源较少。

安装

为了方便安装，直接在percona版本的MySQL上安装TokuDB存储引擎。Ubuntu下apt安装percona MySQL： http://www.percona.com/doc/percona-server/5.6/installation/apt_repo.html

vi /etc/apt/sources.list.d/percona.list

deb http://repo.percona.com/apt trusty main

其他：添加其他软件的更新，和本次安装无关

vi /etc/apt/sources.list

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu trusty main restricted universe multiverse
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu trusty-updates main restricted universe multiverse
deb http://security.ubuntu.com/ubuntu trusty-security main restricted universe multiverse

源添加完毕之后更新：

apt-get update

最后apt安装percona MySQL:

apt-get install percona-server-server-5.6 percona-server-client-5.6

以上percona MySQL安装完毕，接着就开始安装TokuDB。

参考官网的安装说明： https://www.percona.com/doc/percona-server/5.6/tokudb/tokudb_installation.html

安装TokuDB的前提条件是需要支持jemalloc，需要关闭  Transparent huge pages，执行：

echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

效果：

root@ptest:~# cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
always madvise [never]
root@ptest:~# cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
always madvise [never]

开始apt安装TokuDB：

root@ptest:~# apt-get install percona-server-tokudb-5.6

安装好检查：

root@ptest:~# ps_tokudb_admin --enable -uroot -p
Enter password:
Continuing without password...Checking if Percona server is running with jemalloc enabled...
grep: /proc/5440/environ: Permission denied
>> Percona server is running with jemalloc enabled.Checking transparent huge pages status on the system...
>> Transparent huge pages are currently disabled on the system.Checking if thp-setting=never option is already set in config file...
>> Option thp-setting=never is not set in the config file.
>> (needed only if THP is not disabled permanently on the system)Checking TokuDB plugin status...
>> TokuDB plugin is installed.Adding thp-setting=never option into /etc/mysql/my.cnf
>> Successfuly added thp-setting=never option into /etc/mysql/my.cnf   #把参数thp-setting=never加载到了my.cnf的[mysqld_safe]的选项组下

通过show engines、show plugins 查看存储引擎，是否安装成功，要是没有成功则检查上面是否有错误。要是通过show engines没有TokuDB，但通过show plugins有则需要手动install：

INSTALL PLUGIN tokudb SONAME 'ha_tokudb.so';
INSTALL PLUGIN tokudb_file_map SONAME 'ha_tokudb.so';
INSTALL PLUGIN tokudb_fractal_tree_info SONAME 'ha_tokudb.so';
INSTALL PLUGIN tokudb_fractal_tree_block_map SONAME 'ha_tokudb.so';
INSTALL PLUGIN tokudb_trx SONAME 'ha_tokudb.so';
INSTALL PLUGIN tokudb_locks SONAME 'ha_tokudb.so';
INSTALL PLUGIN tokudb_lock_waits SONAME 'ha_tokudb.so';

查看版本：

>SELECT @@tokudb_version;
+------------------+
| @@tokudb_version |
+------------------+
| tokudb-7.5.6     |
+------------------+

以上就完成了TokuDB的安装。详细信息请见 官网 。

测试：针对插入、压缩、存储引擎转换、事务、复制等日常用到的功能进行测试。

1）插入和压缩性能：压缩参数： tokudb_row_format

zjy@127.0.0.1 : test 10:58:58>show create table login_log_Toku\G;
*************************** 1. row ***************************Table: login_log_Toku
Create Table: CREATE TABLE `login_log_Toku` (`userID` varchar(255) NOT NULL,`tryIP` varchar(255) DEFAULT NULL,`tryTime` datetime DEFAULT NULL,`tryResult` tinyint(1) DEFAULT '0',`refferUrl` varchar(255) DEFAULT NULL,`sID` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,`authType` tinyint(1) DEFAULT '1',`type` tinyint(1) DEFAULT '1',`deviceType` varchar(64) DEFAULT '',PRIMARY KEY (`sID`),KEY `idx_tryip` (`tryIP`),KEY `idx_userid` (`userID`),KEY `idx_tryTime` (`tryTime`)
) ENGINE=TokuDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.01 sec)ERROR:
No query specifiedzjy@127.0.0.1 : test 10:59:45>insert into login_log_Toku select * from login_log;
Query OK, 49534274 rows affected (18 min 35.63 sec)
Records: 49534274  Duplicates: 0  Warnings: 0zjy@127.0.0.1 : test 11:18:40>create table login_log_innodb like login_log;
Query OK, 0 rows affected (0.11 sec)zjy@127.0.0.1 : test 11:27:58>insert into login_log_innodb select * from login_log;
Query OK, 49534274 rows affected (2 hours 1 min 34.06 sec)
Records: 49534274  Duplicates: 0  Warnings: 0zjy@127.0.0.1 : test 01:29:38>create table login_log_myisam like login_log;
Query OK, 0 rows affected (0.15 sec)zjy@127.0.0.1 : test 08:56:30>alter table login_log_myisam engine = myisam;
Query OK, 0 rows affected (0.10 sec)
Records: 0  Duplicates: 0  Warnings: 0zjy@127.0.0.1 : test 08:56:51>insert into login_log_myisam select * from login_log;
Query OK, 49534274 rows affected (14 min 25.44 sec)
Records: 49534274  Duplicates: 0  Warnings: 0

上面看到写入TokuDB表的时间远远小于InnoDB，MyISAM（堆表）的写入也比InnoDB好很多。

-rw-rw---- 1 mysql mysql 8.7K  5月  7 23:27 login_log_innodb.frm
-rw-rw---- 1 mysql mysql 9.7G  5月  8 03:12 login_log_innodb.ibd
-rw-rw---- 1 mysql mysql 8.7K  5月  8 08:56 login_log_myisam.frm
-rw-rw---- 1 mysql mysql 3.8G  5月  8 09:00 login_log_myisam.MYD
-rw-rw---- 1 mysql mysql 1.7G  5月  8 09:11 login_log_myisam.MYI
-rw-rw---- 1 mysql mysql 8.7K  5月  8 16:43 login_log_Toku.frm

查看文件，看到InnoDB所占的空间比MyISAM大，9.7>5.5。TokuDB在数据库目录下面只保存.frm表结构定义文件，其数据保存在数据库的目录的上一层：

ls -lh *toku*
-rw------- 1 mysql mysql  12K  5月 12 17:00 log000000000005.tokulog27
-rw-rw---- 1 mysql mysql  64K  5月  8 16:43 _test_sql_c80_2a_status_34_1_1b.tokudb
-rw-rw---- 1 mysql mysql 265M  5月  8 16:43 _test_login_log_Toku_key_idx_tryip_3c_1_1b_B_1.tokudb
-rw-rw---- 1 mysql mysql 229M  5月  8 16:43 _test_login_log_Toku_key_idx_tryTime_3c_1_1b_B_3.tokudb
-rw-rw---- 1 mysql mysql 282M  5月  8 16:43 _test_login_log_Toku_key_idx_userid_3c_1_1b_B_2.tokudb
-rw-rw---- 1 mysql mysql 1.4G  5月  8 18:25 _test_login_log_Toku_main_3c_1_1b_B_0.tokudb
-rw-rw---- 1 mysql mysql  17K  5月  7 17:10 _test_ttt_main_5_1_1b_B_0.tokudb
-rw-rw---- 1 mysql mysql  16K  5月  7 17:10 _test_ttt_status_3_1_1b.tokudb
-rw-rw---- 1 mysql mysql  32K  5月  8 16:43 tokudb.directory
-rw-rw---- 1 mysql mysql  16K  5月  7 17:09 tokudb.environment
-rw------- 1 mysql mysql    0  5月  7 17:09 __tokudb_lock_dont_delete_me_data
-rw------- 1 mysql mysql    0  5月  7 17:09 __tokudb_lock_dont_delete_me_environment
-rw------- 1 mysql mysql    0  5月  7 17:09 __tokudb_lock_dont_delete_me_logs
-rw------- 1 mysql mysql    0  5月  7 17:09 __tokudb_lock_dont_delete_me_recovery
-rw------- 1 mysql mysql    0  5月  7 17:09 __tokudb_lock_dont_delete_me_temp
-rw-rw---- 1 mysql mysql  32K  5月  8 16:43 tokudb.rollback

从上面看出，TokuDB的索引文件和数据文件是分开的，一个索引一个文件。总共大小为2.2G，最小。其他为TokuDB的日志文件和一些元数据。

2）存储引擎转换和事务支持：

1：存储引擎转换

zjy@127.0.0.1 : test 06:08:48>show create table log\G;
*************************** 1. row ***************************Table: log
Create Table: CREATE TABLE `log` (`userID` varchar(255) NOT NULL,`tryIP` varchar(255) DEFAULT NULL,`tryTime` datetime DEFAULT NULL,`tryResult` tinyint(1) DEFAULT '0',`refferUrl` varchar(255) DEFAULT NULL,`sID` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0',`authType` tinyint(1) DEFAULT '1',`type` tinyint(1) DEFAULT '1',`deviceType` varchar(64) DEFAULT '',KEY `idx_userid` (`userID`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.01 sec)ERROR:
No query specifiedzjy@127.0.0.1 : test 06:08:50>alter table log engine = tokudb;
Query OK, 100 rows affected (0.02 sec)
Records: 100  Duplicates: 0  Warnings: 0zjy@127.0.0.1 : test 06:08:56>select * from log;
有数据，数据未丢失。zjy@127.0.0.1 : test 06:09:34>show create table log\G;
*************************** 1. row ***************************Table: log
Create Table: CREATE TABLE `log` (`userID` varchar(255) NOT NULL,`tryIP` varchar(255) DEFAULT NULL,`tryTime` datetime DEFAULT NULL,`tryResult` tinyint(1) DEFAULT '0',`refferUrl` varchar(255) DEFAULT NULL,`sID` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0',`authType` tinyint(1) DEFAULT '1',`type` tinyint(1) DEFAULT '1',`deviceType` varchar(64) DEFAULT '',KEY `idx_userid` (`userID`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8
1 row in set (0.12 sec)ERROR:
No query specifiedzjy@127.0.0.1 : test 06:09:37>alter table log engine = tokudb;
Query OK, 100 rows affected (0.02 sec)
Records: 100  Duplicates: 0  Warnings: 0zjy@127.0.0.1 : test 06:15:24>select * from log;
有数据，数据未丢失。反推把TokuDB转换成InnoDB和MyISAM也没有问题。

2：事务支持

zjy@127.0.0.1 : test 03:20:19>create table tmp_innodb(id int,name varchar(10))engine = innodb default charset utf8;
Query OK, 0 rows affected (0.44 sec)zjy@127.0.0.1 : test 03:20:57>create table tmp_myisam(id int,name varchar(10))engine = myisam default charset utf8;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)zjy@127.0.0.1 : test 03:21:07>create table tmp_tokudb(id int,name varchar(10))engine = tokudb default charset utf8;
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)zjy@127.0.0.1 : test 03:21:17>start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)zjy@127.0.0.1 : test 03:21:47>insert into tmp_innodb values(1,'a'),(2,'b'),(3,'c');
Query OK, 3 rows affected (0.11 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0zjy@127.0.0.1 : test 03:22:10>insert into tmp_myisam values(1,'a'),(2,'b'),(3,'c');
Query OK, 3 rows affected (0.01 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0zjy@127.0.0.1 : test 03:22:17>insert into tmp_tokudb values(1,'a'),(2,'b'),(3,'c');
Query OK, 3 rows affected (0.01 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0zjy@127.0.0.1 : test 03:22:22>commit;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)zjy@127.0.0.1 : test 03:22:26>select * from tmp_innodb;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|    3 | c    |
+------+------+
3 rows in set (0.16 sec)zjy@127.0.0.1 : test 03:22:52>select * from tmp_myisam;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|    3 | c    |
+------+------+
3 rows in set (0.01 sec)zjy@127.0.0.1 : test 03:22:56>select * from tmp_tokudb;    #和innodb一样，数据提交写入
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|    3 | c    |
+------+------+
3 rows in set (0.01 sec)zjy@127.0.0.1 : test 03:23:04>start transaction;                                                                                       Query OK, 0 rows affected (0.16 sec)zjy@127.0.0.1 : test 03:23:17>insert into tmp_innodb values(11,'aa'),(22,'bb'),(33,'cc');
Query OK, 3 rows affected (0.01 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0zjy@127.0.0.1 : test 03:23:39>insert into tmp_myisam values(11,'aa'),(22,'bb'),(33,'cc');
Query OK, 3 rows affected (0.12 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0zjy@127.0.0.1 : test 03:23:51>insert into tmp_tokudb values(11,'aa'),(22,'bb'),(33,'cc');
Query OK, 3 rows affected (0.00 sec)
Records: 3  Duplicates: 0  Warnings: 0zjy@127.0.0.1 : test 03:24:30>rollback;
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)   #myisam不支持事务引发的warningzjy@127.0.0.1 : test 03:24:40>select * from tmp_innodb;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|    3 | c    |
+------+------+
3 rows in set (0.29 sec)zjy@127.0.0.1 : test 03:24:49>select * from tmp_myisam;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|    3 | c    |
|   11 | aa   |
|   22 | bb   |
|   33 | cc   |
+------+------+
6 rows in set (0.18 sec)zjy@127.0.0.1 : test 03:24:55>select * from tmp_tokudb;  #和innodb一样，数据被回滚。
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|    3 | c    |
+------+------+
3 rows in set (0.00 sec)

3）复制相关

MySQL的复制是通过Master利用binlog IO线程把修改数据库的SQL推送到Slave上，Slave通过本地的binlog IO线程把SQL写入到中继日志里（relay log）里，再通过SQL线程回放这些SQL，应用到数据库。复制的核心在于binlog，而binlog和存储引擎是没有关系，所以从理论上说主从的存储引擎不一样也不影响复制。

MASTER：主上建表写入
rep@192.168.200.25 : test 08:55:58>create table tmp_engine(id int,name varchar(10))default charset utf8;
Query OK, 0 rows affected (0.24 sec)rep@192.168.200.25 : test 08:56:57>insert into tmp_engine values(1,'a'),(2,'b');
Query OK, 2 rows affected (0.15 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0rep@192.168.200.25 : test 08:59:18>insert into tmp_engine values(11,'aa'),(22,'bb');
Query OK, 2 rows affected (0.37 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0rep@192.168.200.25 : test 08:59:25>select * from tmp_engine;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|   11 | aa   |
|   22 | bb   |
+------+------+
4 rows in set (0.24 sec)SLAVE：从上同步数据，并修改存储引擎
zjy@127.0.0.1 : test 09:00:01>select * from tmp_engine;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|   11 | aa   |
|   22 | bb   |
+------+------+
4 rows in set (0.19 sec)zjy@127.0.0.1 : test 09:00:04>alter table tmp_engine engine = tokudb;
Query OK, 4 rows affected (0.02 sec)
Records: 4  Duplicates: 0  Warnings: 0MASTER：主上继续写入
rep@192.168.200.25 : test 09:00:24>insert into tmp_engine values(1111,'aaaa'),(2222,'bbbb');
Query OK, 2 rows affected (0.02 sec)
Records: 2  Duplicates: 0  Warnings: 0rep@192.168.200.25 : test 09:00:29>select * from tmp_engine;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|   11 | aa   |
|   22 | bb   |
|  111 | aaa  |
|  222 | bbb  |
| 1111 | aaaa |
| 2222 | bbbb |
+------+------+
8 rows in set (0.05 sec)SLAVE：从上修改完存储引擎之后，数据继续正常同步。
zjy@127.0.0.1 : test 09:00:13>select * from tmp_engine;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|   11 | aa   |
|   22 | bb   |
|  111 | aaa  |
|  222 | bbb  |
| 1111 | aaaa |
| 2222 | bbbb |
+------+------+
8 rows in set (0.23 sec)

从上面看出，主从复制和存储引擎无关，从上修改成和主上不通的存储引擎，正常同步。

4）备份相关

TokuDB 有自己的热备份方案： tokudb-hot-backup-part-1 、 tokudb-hot-backup-part-2 ，和其他存储引擎一样也可以使用mysqldump进行备份。

从上面看出通过mysqldump进行备份和其他存储引擎备份效果一样。

5）其他

可以想InnoDB存储引擎一样，看事务、锁的信息：

SELECT * FROM information_schema.tokudb_trx;SELECT * FROM information_schema.tokudb_locks

参数说明

缓存大小，读写时候，数据会首先会缓存到这里。默认大小为机器物理内存的一半。

Tokudb_commit_sync(ON/OFF):类似于innodb_flush_log_at_commit

当事务提交的时候，是否要fsync log到磁盘。
默认开启(ON)，如果设置为OFF，性能会提升，但可能会丢失事务(commit记录到log buffer，但是未fsync到磁盘的事务)。

Tokudb_directio(ON/OFF):

是否开启Direct I/O功能，TokuDB在写盘的时候，无论是否开启Direct I/O，都是按照512字节对齐的。默认为OFF。

Tokudb_fsync_log_period:

多久fsync一下log buffer到磁盘，TokuDB的log buffer总大小为32MB且不可更改。默认为0ms(此时做fsync的后台线程一直处于wait状态)，此时受tokudb_commit_sync开关控制是否要fsync log到磁盘(checkpoint也会fsync log buffer的，默认为1分钟)。

Tokudb_checkpointing_period：

checkpoint的时间间隔，默认60s，innodb有2种checkpoint机制，一个是在数据库关闭时，刷写脏页到磁盘；另一个在数据库运行时刷出一部分脏页。而TokuDB采取第一种，60s刷写脏页。Innodb的重做日志是一组日志文件循环写入，当日志文件写满时会从头开始写，当头的数据页还没有刷写到磁盘会卡住进行强制刷写，此时的写入操作都要等待。TokuDB没有重做日志的概念，当写满日志文件时，会生成下一个文件，继续写。当数据被刷写到磁盘后会被purge。

TokuDB_format：

 tokudb_row_format 可以设置如下的几个值：
  tokudb_default: 设置默认的压缩行为。在 TokuDB 7.1.0版本，默认使用zlib 库进行压缩，未来版本可能会改变。
  tokudb_fast: 使用quicklz 库的压缩模式。
  tokudb_small: 使用 lzma 库的压缩模式。
  tokudb_zlib: 使用 zlib 库的压缩模式，提供了中等级别的压缩比和中等级别的CPU消耗。
  tokudb_quicklz: 使用 quicklz 库的压缩模式， 提供了轻量级的压缩比和较低基本的CPU消耗。
  tokudb_lzma: 使用lzma库压缩模式，提供了高压缩比和高CPU消耗。
  tokudb_uncompressed: 不使用压缩模式。
可以使用如下命令修改行格式：
  ALTER TABLE table_name ROW_FORMAT=row_format;
  注意修改行格式的操作也是online 操作。

针对不同的使用场景：

1) 对数据要求较高(不允许丢失数据，事务ACID完整性)，只需根据内存调整tokudb_cache_size大小即可，建议开启tokudb_directio。
2) 对数据要求不太高(允许部分数据丢失，不要求事务ACID完整性)，可配置:
tokudb_commit_sync=OFF
tokudb_fsync_log_period=1000 #1s
在此配置下，每1秒对log buffer做下fsync，可充分利用log的group commit功能，如果TokuDB挂掉，则可能会丢失最多1秒的数据。

性能测试：InnoDB vs TokuDB

http://blog.csdn.net/lidan3959/article/details/37511645

http://www.cnblogs.com/billyxp/p/3567421.html#2888035

总结：

TokuDB优点

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7. tokudb引擎使用

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8. 在MYSQL上添加TokuDB引擎

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