场景
create table T(ID int primary key, c int); update T set c=c+1 where ID=2;
1.SQL语句执行流程:
a.在一个表上更新时,与该表有关的查询缓存会失效,所以该语句会将表T上所有的缓存结果都清空;
b.接下来分析器对语句进行词法与语法的分析;
c.优化器决定使用ID这个索引;
d.执行器负责具体执行,找到这一行,进行更新
与查询流程不同的是,更新操作涉及两个重要的日志模块:redo log(重做日志)、binlog(归档日志)
2.redo log
a.为什么要用redo log?
如果每次更新都需要写入磁盘,整个过程的io成本太高,因此就引入了WAL技术(Write-Ahead-Logging),关键点就是先写日志,再写磁盘
b.redo log的使用过程
当有一条记录更新时,InnoDB引擎就会先把记录写到redo log中,并更新内存,这时更新就算完成了,同时InnoDB会在适当的时候(一般是操作系统空闲时)将这个操作记录更新到磁盘中
c.redo log的结构
InnoDB的redo log是固定大小的(比如为4个文件,每个文件1GB大小),因此总共可以记录4GB的更新操作,从头开始写,循环到末尾再从头写
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,也是往后推移并循环的,擦除记录前要把记录更新到数据文件,两者之间是还空着的地方,当write pos 追上 checkpoint,表示redo log写满了,这时就不能再执行更新了,得停下来擦掉一些记录,把checkpoint推进一下。
d.redo log的crash-safe功能
有了redo log,数据库就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
3.bilog
前面我们讲过,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)。
两种日志的不同点:
a.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;
b.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,如"ID=2这一行的c字段加1";
c.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
执行器和InnoDB引擎在执行这个简单update语句时的内部流程
a.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就在内存中,就直接返回给执行器,否则需要从磁盘读入再返回;
b.执行器拿到引擎给的行数据后,将值加1,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;
c.引擎将这行数据更新到内存中,同时将这个更新操作记录到redo log中,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;
d.执行器生成这个操作的binlog,并把binlog写入磁盘;
e.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
为什么要用两阶段提交?
这是为了让两份日志之间的逻辑一致,如果不使用两阶段提交,当系统突然异常重启时,可能会出现两个日志不一样的现象,数据库的状态就有可能和用它的日志恢复出来的库的状态不一致,两阶段提交是跨系统维持数据逻辑一致性时常用的一个方案,日常开发中可能使用到。