mysql-更新语句的执行过程、redo log (重做日志)、binlog(归档日志)、二阶段提交

wffeige
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step1 先连接数据库，这是连接器的工作。

step2 更新缓存 前面我们说过，在一个表上有更新的时候，跟这个表有关的查询缓存会失效，所以这条语句就会把表 T 上所有缓存结果都清空。

step3 分析器会通过词法和语法解析知道这是一条更新语句。

step4 优化器决定要使用 ID 这个索引。

step5 执行器负责具体执行，找到这一行，执行更新流程

更新流程涉及两个重要的日志模块 redo log（重做日志）和 binlog（归档日志）。

Write-Ahead Logging

如果每一次的更新操作都需要写进磁盘，然后磁盘也要找到对应的那条记录，然后再更新，整个过程 IO 成本、查找成本都很高。 WAL 技术解决了这个问题

WAL 的关键点就是先写日志，再写磁盘，也就是先写粉板，等不忙的时候再写账本。

第一阶段 当有一条记录需要更新的时候，InnoDB 引擎就会先把记录写到 redo log（粉板）里面，并更新内存，这个时候更新就算完成了

第二阶段 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面，而这个更新往往是在系统比较空闲的时候做，这就像打烊以后掌柜做的事

如果粉板写满了，又怎么办呢？这个时候掌柜只好放下手中的活儿，把粉板中的一部分赊账记录更新到账本中，然后把这些记录从粉板上擦掉，为记新账腾出空间。

redo log 重做日志

工作在存储引擎层 innodb特有

InnoDB 的 redo log是固定大小的，比如可以配置为一组 4 个文件，每个文件的大小是 1GB

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write pos 是当前记录的位置，一边写一边后移，写到第 3 号文件末尾后就回到 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“粉板”上还空着的部分，可以用来记录新的操作。

如果 write pos 追上 checkpoint，表示“粉板”满了，这时候不能再执行新的更新，得停下来先擦掉一些记录，把 checkpoint 推进一下。

crash-safe

redo log 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，这个能力称为 crash-safe。

只要更新的操作记录 记录到了redolog中 更新底层的pagr就有据可循了

innodb_flush_log_at_trx_commit 参数

redo log 用于保证 crash-safe 能力。innodb_flush_log_at_trx_commit 这个参数设置成 1 的时候，表示每次事务的 redo log 都直接持久化到磁盘。这个参数我建议你设置成 1，这样可以保证 MySQL 异常重启之后数据不丢失。

binlog 归档日志

工作在server层 记录逻辑日志 比如“给 ID=2 这一行的 c 字段加 1 ”

背景

最开始 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 , 使用 redo log 来实现 crash-safe 能力。

binlog vs redolog

  1. 架构区分
  • 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。
  1. 日志内容
  • 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 ”。
  1. 文件存储方式

  • redo log 是循环写的，有一个日志组的概念, 最大空间是一开始分配好的, 固定空间会用完；用完的话就得清除数据

  • 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。

sync_binlog参数

sync_binlog 这个参数设置成 1 的时候，表示每次事务的 binlog 都持久化到磁盘。这个参数建议设置成 1，这样可以保证 MySQL 异常重启之后 binlog 不丢失。

update 语句时的内部流程

image.png 执行器和 InnoDB 引擎在执行这个简单的 update 语句时的内部流程。 将 redo log 的写入拆成了两个步骤：prepare 和 commit，这就是"两阶段提交"。

step1

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。

step2

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。

step3

innodb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。

step4

执行器写binlog，并把 binlog 写入磁盘

step5

执行器调用 innodb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。

两阶段提交

为什么必须有“两阶段提交”呢？ 这是为了让两份日志之间的逻辑一致。

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。

恢复数据时 会出现数据不一致的问题 image.png

要说明这个问题，我们得从文章开头的那个问题说起：怎样让数据库恢复到半个月内任意一秒的状态？

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