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概述
MySQL 提供了多种存储引擎，每种引擎有不同的特点和适用场景。以下是几种常见的 MySQL 存储引擎的详细介绍，包括它们的底层工作原理、优缺点，以及为什么 MySQL 默认选择某种引擎。
1. InnoDB
底层工作原理：
- 事务支持：InnoDB 支持 ACID 特性（原子性、一致性、隔离性、持久性），并实现了行级锁定，适合高并发的事务处理。
- 存储格式：InnoDB 使用聚簇索引（Clustered Index）组织数据，数据按主键顺序存储在磁盘中，表的主键就是数据的物理存储顺序。
- 崩溃恢复：InnoDB 引擎通过日志文件（redo log）实现崩溃恢复，在系统崩溃时，可以通过日志文件恢复数据。
- 外键约束：InnoDB 支持外键约束，确保数据的完整性。
优点：
- 支持事务（ACID），保证数据一致性。
- 支持外键，增强数据的完整性。
- 行级锁定，可以提供更高的并发性能。
- 自动崩溃恢复，保证数据的持久性和安全性。
- 数据插入时，自动维护索引。
缺点：
- 比 MyISAM 慢，尤其在只读查询中，写操作更多时性能上可能较差。
- 占用内存较多，尤其是在有很多索引的情况下。
- 对于一些简单的读写操作，它可能并不如 MyISAM 高效。
适用场景：
- 适合需要事务支持、数据一致性和高并发的应用场景，如电商系统、银行系统、金融系统等。
为什么默认选择：
MySQL 默认选择 InnoDB 引擎，因为它提供了全面的事务支持，保障数据一致性，并且在多线程环境下能够提供较好的并发性能。它适用于大多数现代应用程序，尤其是那些要求数据安全和可靠性的应用。
2. MyISAM
底层工作原理：
- 不支持事务：MyISAM 不支持事务处理，所有操作都是立即生效的，无法回滚。
- 表级锁定：MyISAM 使用表级锁定，即在操作表时，整个表会被锁住，这会影响并发性能。
- 存储格式：MyISAM 采用非聚簇索引，数据和索引分开存储，表的索引会单独存储在一个文件中（.MYI），数据则存储在另一个文件中（.MYD）。
- 崩溃恢复：MyISAM 没有 InnoDB 那样的崩溃恢复机制，如果系统崩溃，数据可能会丢失。
优点：
- 查询速度快，特别是针对只读操作时，性能优越。
- 占用内存较少，比 InnoDB 更适合大数据量的查询。
- 对简单的 SELECT 查询效率较高。
缺点：
- 不支持事务处理，不保证数据一致性。
- 只支持表级锁定，对于高并发的写操作性能较差。
- 不支持外键。
- 没有崩溃恢复机制，系统崩溃时数据容易丢失。
适用场景：
- 适用于读多写少的应用，如日志记录、统计报表等。
3. MEMORY（HEAP）
底层工作原理：
- 存储方式：MEMORY 存储引擎将数据存储在内存中，因此读写速度非常快。
- 支持表级锁定：和 MyISAM 一样，MEMORY 使用表级锁定。
- 不支持事务：MEMORY 不支持事务处理。
- 数据持久性：当服务器关闭时，内存中的数据会丢失。
优点：
- 读写速度非常快，适合对性能有极高要求的应用。
- 非常适合临时数据存储（例如，缓存）。
缺点：
- 数据不是持久化的，一旦服务器重启或崩溃，数据将丢失。
- 仅能存储少量数据，受内存大小限制。
适用场景：
- 适用于需要快速访问、临时数据存储的场景，例如缓存表、临时结果集等。
4. CSV
底层工作原理：
- 存储方式：CSV 存储引擎将表数据存储为逗号分隔的文本文件（CSV 文件格式）。
- 不支持索引：CSV 不支持索引，查询速度相对较慢。
- 不支持事务和外键。
优点：
- 数据文件可以方便地与其他程序（如 Excel）交换。
- 适用于数据导出和导入场景。
缺点：
- 不支持索引，查询性能差。
- 不支持事务，无法保证数据一致性。
- 数据处理效率低，不适合大数据量场景。
适用场景：
- 适用于数据导入/导出、与其他应用的数据交换等场景。
5. NDB (Cluster)
底层工作原理：
- 存储方式：NDB 是 MySQL Cluster 中的存储引擎，数据存储在内存中，提供分布式的数据库服务。
- 支持事务：NDB 支持事务，保证数据一致性。
- 分布式存储：数据可以分布在多个节点上，实现高可用和高扩展性。
优点：
- 高可用性和高扩展性，适合分布式部署。
- 支持事务，保证数据一致性。
- 适合大规模、高并发的应用。
缺点：
- 配置和管理较为复杂。
- 性能不如 InnoDB 和 MyISAM，在小规模应用场景下不适用。
适用场景：
- 适用于需要高可用性和高扩展性的分布式系统，如在线游戏、金融交易系统等。
总结
最常用的存储引擎是 InnoDB，因为它支持事务、行级锁定，并且能够提供较好的并发性能和数据一致性。MySQL 默认选择 InnoDB 引擎，主要是因为它适应了大多数现代应用的需求，特别是事务性应用的需求，比如电商、社交平台等。
为什么 MySQL 默认使用 InnoDB：
- 事务支持：InnoDB 提供了强大的事务支持，保障数据一致性和可靠性。
- 高并发性能：行级锁定允许多个事务并发执行，而不会互相干扰。
- 自动恢复：InnoDB 提供崩溃恢复机制，保证数据安全。
- 外键支持：InnoDB 可以保持数据完整性，适用于复杂关系型数据库应用。
对于其他引擎（如 MyISAM），它们在特定场景下也有优势，但由于它们不支持事务或者性能上不如 InnoDB，因此不适合大多数现代应用，特别是需要数据一致性的场景。