02 | 日志系统:一条SQL更新语句是如何执行的?

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重要的日志模块:redo log

MySQL的WAL技术(Write-Ahead Logging),关键点:先写日志,再写磁盘。

  1. 当有一条记录需要更新时,InnoDB引擎会先把记录写到redo log里面, 并更新内存,这个时候更新就算完成了。
  2. 同时,InnoDB引擎会在适当的时候,将这个操作记录更新到磁盘里,一般是在系统比较空闲的时候做的。

InnoDB的redo log是固定大小的,比如可以配置为一组4个文件,每个文件是1GB,那么总共可以记录4GB的操作,从头开始写,写到末尾就回到开头循环写,如下:

image.png

  • write pos是当前记录的位置,一边写一遍后移,写到第3号文件末尾就回到0号文件开头。
  • checkpoint是当前要擦除的位置,也是往后推移并且循环的,擦除记录前要把记录更新到数据文件。
  • write pos和checkpoint之间的是还空着的位置,可以用来记录新的操作,如果write pos追上 checkpoint,表示已经满了,此时无法执行新的更新操作,需要先擦掉一些记录,把checkpoint推进一下。

有了redo log,InnoDB可以保证即使数据库发生异常重启,之前提交的记录都不会丢失,这个能力成为 crash-safe

注:redo log是InnoDB特有的日志。

重要的日志模块:binlog

MySQL分为Server层和引擎层,redo log是InnoDB引擎特有的日志,而Server层自己日志称为binlog(归档日志)。

redo log和binlog有如下不同点:

区分redo logbinlog
在哪一层InnoDB引擎特有的Server层实现的,所有引擎都可以使用
类型物理日志,记录的是“在某个数据页做了什么修改”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”
写日志方式循环写的,空间固定会用完追加写入的。(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。)

InnoDB引擎执行简单update语句流程

update T set c=c+1 where ID=2;

1.执行器先找引擎取ID=2这一行数据,ID是主键,引擎直接通过树搜索找到这一行,如果ID=2这一行所在的数据页本来就在内存中,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。
2.执行器拿到引擎给的数据,把这个值加上1,得到新的一行数据,再调用引擎接口写入这行新数据。
3.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。
4.执行器生成这个操作的binlog,并把binlog写入磁盘。
5.执行器调用引擎的提交事务接口,引擎把刚刚写入的redo log改写成提交(commit)状态,更新完成。

image.png

两阶段提交

上图中的最后一步和倒数第三步,即将redo log的写入拆分成了两阶段提交:prepare和commit。

误删表,如何将数据恢复到指定的某一秒?

  1. 首先找到最近的一次全量备份,将这个备份恢复到临时库(注意:新建一个临时库)
  2. 从备份的时间节点开始,将备份的binlog依次取出来,重放到误删表之前的那个时刻。
  3. 这样,临时库就和误删之前的线上库一样了,把临时库恢复到线上库。

redo log和binlog都可以用于表示事务的提交状态,而两阶段提交是让这两个状态保持逻辑上的一致。

一些MySQL的重要配置

  • sync_binlog 设置为1,表示每次事务的binlog都持久化到磁盘,可以保证MySQL异常重启之后binlog不丢失。
  • innodb_flush_log_at_trx_commit 设置成1,表示每次事务的redo log都直接持久化到磁盘,这样MySQL异常重启之后的数据不丢失。