SQL执行链路
与查询流程不一样的是,更新流程还涉及两个重要的日志模块,它们正是我们今天要讨论的主
角:redo log(重做日志)和 binlog(归档日志)。如果接触MySQL,那这两个词肯定是绕不过
的,我后面的内容里也会不断地和你强调。不过话说回来,redo log和binlog在设计上有很多有
意思的地方,这些设计思路也可以用到你自己的程序里。
重要日志
MySQL整体来看,其实就有两块:一块是Server层,它主要做的是MySQL功能
层面的事情;还有一块是引擎层,负责存储相关的具体事宜。上面我们聊到的粉板redo log是
InnoDB引擎特有的日志,而Server层也有自己的日志,称为binlog(归档日志)。
我想你肯定会问,为什么会有两份日志呢?
因为最开始MySQL里并没有InnoDB引擎。MySQL自带的引擎是MyISAM,但是MyISAM没有
crash-safe的能力,binlog日志只能用于归档。而InnoDB是另一个公司以插件形式引入MySQL
的,既然只依靠binlog是没有crash-safe能力的,所以InnoDB使用另外一套日志系统— — 也就是redo log来实现crash-safe能力。
这两种日志有以下三点不同。
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redo log是InnoDB引擎特有的;binlog是MySQL的Server层实现的,所有引擎都可以使用。
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redo log是物理日志,记录的是“在某个数据页上做了什么修改”;binlog是逻辑日志,记录的
是这个语句的原始逻辑,比如“给ID=2这一行的c字段加1 ”。
- redo log是循环写的,空间固定会用完;binlog是可以追加写入的。“追加写”是指binlog文件
写到一定大小后会切换到下一个,并不会覆盖以前的日志。
有了对这两个日志的概念性理解,我们再来看执行器和InnoDB引擎在执行这个简单的update语句时的内部流程
- 执行器先找引擎取ID=2这一行。ID是主键,引擎直接用树搜索找到这一行。如果ID=2这一
行所在的数据页本来就在内存中,就直接返回给执行器;否则,需要先从磁盘读入内存,然
后再返回。
- 执行器拿到引擎给的行数据,把这个值加上1,比如原来是N,现在就是N+1,得到新的一行
数据,再调用引擎接口写入这行新数据。
- 引擎将这行新数据更新到内存中,同时将这个更新操作记录到redo log里面,此时redo log处
于prepare状态。然后告知执行器执行完成了,随时可以提交事务。
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执行器生成这个操作的binlog,并把binlog写入磁盘。
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执行器调用引擎的提交事务接口,引擎把刚刚写入的redo log改成提交(commit)状态,更
新完成。
这里我给出这个update语句的执行流程图,图中浅色框表示是在InnoDB内部执行的,深色框表
示是在执行器中执行的。
redo log和binlog是两个独立的逻辑,如果不用两阶段提交,要么就是先写完redo log再写binlog,或者采用反过来的顺序。我们看看这两种方式会有什么问题
仍然用前面的update语句来做例子。假设当前ID=2的行,字段c的值是0,再假设执行update语
句过程中在写完第一个日志后,第二个日志还没有写完期间发生了crash,会出现什么情况呢?
- 先写redo log后后写写binlog。假设在redo log写完,binlog还没有写完的时候,MySQL进程异
常重启。由于我们前面说过的,redo log写完之后,系统即使崩溃,仍然能够把数据恢复回
来,所以恢复后这一行c的值是1。
但是由于binlog没写完就crash了,这时候binlog里面就没有记录这个语句。因此,之后备份
日志的时候,存起来的binlog里面就没有这条语句。
然后你会发现,如果需要用这个binlog来恢复临时库的话,由于这个语句的binlog丢失,这
个临时库就会少了这一次更新,恢复出来的这一行c的值就是0,与原库的值不同。
- 先写binlog后后写写redo log。如果在binlog写完之后crash,由于redo log还没写,崩溃恢复以
后这个事务无效,所以这一行c的值是0。但是binlog里面已经记录了“把c从0改成1”这个日
志。所以,在之后用binlog来恢复的时候就多了一个事务出来,恢复出来的这一行c的值就是
1,与原库的值不同。