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一文彻底弄懂MySQL的各个存储引擎,InnoDB、MyISAM、Memory、CSV、Archive、Merge、Federated、NDB

2024-10-25 11:00:07极客资料围观16

文章一文彻底弄懂MySQL的各个存储引擎,InnoDB、MyISAM、Memory、CSV、Archive、Merge、Federated、NDB分享给大家,欢迎收藏极客之家,专注分享技术知识

MySQL 中的存储引擎是其数据库管理系统的核心模块,用于处理不同类型的数据存储和检索操作。每种存储引擎都有自己的特点,适用于不同类型的应用场景。MySQL 最常用的存储引擎包括 InnoDBMyISAMMemoryCSVArchiveMergeFederatedNDB 等。以下是对 MySQL 存储引擎的详细介绍。

1. InnoDB 存储引擎

主要特点:

  • 事务支持:InnoDB 是 MySQL 中默认的存储引擎,支持完整的 ACID 事务(Atomicity, Consistency, Isolation, Durability)特性。它还提供了事务的隔离级别,可以防止脏读、不可重复读、幻读等问题。
  • 行级锁定:InnoDB 使用行级锁定(Row-level Locking),这使得它非常适合高并发的写操作,锁冲突的概率较小。
  • 外键支持:InnoDB 支持外键约束,因此可以在表与表之间定义数据的依赖关系,并自动维护参照完整性。
  • 崩溃恢复:InnoDB 通过使用 重做日志(Redo Logs)撤销日志(Undo Logs) 来保证在系统崩溃时的数据恢复能力。
  • 聚簇索引:InnoDB 使用聚簇索引(Clustered Index),主键索引和数据存储在一起。每个表必须有一个主键,如果没有定义主键,InnoDB 会自动生成一个隐藏的主键。

适用场景:

InnoDB 非常适合处理需要高并发的事务系统,例如:

  • 银行交易系统:涉及到大量的插入、更新操作,并且需要保证事务的完整性和隔离性。
  • 电子商务平台:需要频繁的订单插入和库存更新,并保证数据一致性。

工作机制(底层实现):

  • 数据存储结构:InnoDB 将表存储在一个逻辑的表空间中,默认情况下使用共享表空间 ibdata 文件,也可以每个表单独存储在自己的 .ibd 文件中。
  • 缓冲池(Buffer Pool):InnoDB 通过缓存数据页的方式,减少磁盘 I/O 操作。修改操作首先会被写入缓冲池,随后异步地刷新到磁盘。
  • 双写缓冲(Doublewrite Buffer):为了防止在崩溃或断电时数据部分写入磁盘导致的损坏,InnoDB 将数据页写入两次,确保数据完整。

2. MyISAM 存储引擎

主要特点:

  • 不支持事务:MyISAM 不支持事务和外键,因此不能保证数据的完整性和一致性。
  • 表级锁定:MyISAM 使用表级锁定(Table-level Locking),对于读操作锁定整个表,写操作也是如此。这使得 MyISAM 的并发性能较差,尤其是在频繁写入的场景。
  • 全文索引支持:MyISAM 支持全文索引(Full-text Index),可以用于高效的全文搜索操作。
  • 较小的存储空间:MyISAM 的存储格式紧凑,对于存储静态数据或日志数据有一定的优势。
  • 速度快:由于其不需要事务控制、外键支持等功能,MyISAM 在只读或读多写少的场景下性能非常好。

适用场景:

  • 只读数据库:用于静态数据存储,且更新频率低的场景。例如,数据仓库日志存储系统
  • 全文搜索:需要对文本进行快速全文搜索的场景。

工作机制(底层实现):

  • 数据和索引分离存储:MyISAM 将数据存储在 .MYD 文件中,索引存储在 .MYI 文件中。
  • 表锁机制:对于 MyISAM,读取操作可以并发进行,但一旦有写操作,整个表会被锁定。写入时会阻塞所有其他的读操作。
  • 不支持崩溃恢复:与 InnoDB 不同,MyISAM 不支持崩溃恢复,一旦系统崩溃可能导致数据丢失或不一致。

3. Memory 存储引擎

主要特点:

  • 数据存储在内存中:Memory 存储引擎的数据是临时存储在内存中的,重启数据库或关闭会话后,所有数据都会丢失。
  • 表级锁定:和 MyISAM 一样,Memory 引擎使用表级锁定。
  • 速度快:由于数据完全存储在内存中,Memory 引擎的读写速度非常快。
  • 不支持 BLOB 和 TEXT 类型:由于内存的限制,Memory 引擎不支持大对象类型,如 BLOB 和 TEXT 类型。

适用场景:

  • 临时数据处理:Memory 引擎适合用于临时数据处理、缓存数据等。例如,临时表会话数据存储
  • 快速查询结果存储:需要高效快速查询但不需要持久化的场景。

工作机制(底层实现):

  • 内存存储结构:Memory 引擎将数据存储在内存中,使用哈希索引(Hash Index),以提供更快速的查询性能。
  • 数据丢失风险:由于数据存储在内存中,一旦服务器重启或关闭,所有数据都会消失。

4. CSV 存储引擎

主要特点:

  • 文本存储:CSV 引擎将数据存储为逗号分隔值的文本文件,类似于传统的 CSV 文件。
  • 简单结构:每张表的数据都会被存储在一个 .csv 文件中。
  • 不支持索引:CSV 引擎不支持索引,因此查询性能较差。
  • 便于导入和导出:由于其存储格式是标准的 CSV 文件,便于与外部系统进行数据交换。

适用场景:

  • 数据导入和导出:在需要与其他系统交换数据时,CSV 存储引擎是一个很好的选择。
  • 临时数据存储:对于需要简单格式且不需要索引的数据存储场景,可以使用 CSV。

5. Archive 存储引擎

主要特点:

  • 适合大规模数据存储:Archive 存储引擎专门设计用于高效地存储大量的历史数据或归档数据。
  • 支持插入和查询:Archive 只支持插入操作和查询操作,不支持更新和删除操作。
  • 数据压缩:Archive 引擎会将数据进行压缩存储,从而减少磁盘占用。
  • 表级锁定:Archive 使用表级锁定。

适用场景:

  • 日志系统:Archive 存储引擎非常适合存储日志数据,历史归档数据等,数据存储空间有限的场景。

6. 其他存储引擎

  • Merge:合并多个 MyISAM 表,可以将多个相同结构的 MyISAM 表合并为一个逻辑表,常用于分区数据管理。
  • Federated:用于分布式数据库系统,可以在不同 MySQL 实例之间进行跨服务器查询。
  • NDB Cluster:用于 MySQL Cluster 配置,分布式、容错的存储引擎,常用于高可用系统。

总结

存储引擎 主要特点 适用场景
InnoDB 支持事务、行级锁定、外键支持 高并发事务系统(如银行、电子商务平台)
MyISAM 不支持事务、表级锁定、全文索引支持 静态数据存储、读多写少的系统
Memory 数据存储在内存中,速度快 临时数据处理、缓存、会话管理
CSV 数据存储为文本文件,便于数据交换 数据导入导出场景
Archive 只支持插入和查询,数据压缩 日志数据存储、大规模历史数据归档
Merge 合并多个 MyISAM 表 分区数据管理
Federated 分布式数据库系统,跨服务器查询 需要与其他 MySQL 实例交互的系统

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