MySQL 进阶 图文详解InnoDB储存引擎

前言

SQL 语句的最终执行者是存储引擎。存储引擎在经解析器、优化器处理后被执行器调用其接口执行优化后的执行计划。MySQL 存储引擎包括 InnoDB、Myisam、Memory、Archive、CSV 存储引擎等，其中最常用也是MySQL 默认的存储引擎是 InnoDB。
写入缓冲池（Buffer pool）

InnoDB 中有一个非常重要的组件——缓冲池（Buffer pool）,缓冲池中存储了 MySQL 在磁盘文件上的数据缓存。所以当 InnoDB 执行更新语句时，会首先判断数据是否在缓冲池，如果不在，那么会从磁盘中加载到缓冲池，然后对更新的记录加独占锁，再执行更新。

写入undo 日志文件

更新数据会有更新失败的可能，那如果更新失败需要回滚怎么办？此时就需要在更新之前把需要更新的记录写入 undo 日志文件，在提交日志之前都是可以回滚的。

更新数据

在把数据写入缓冲池、原来的数据写入 undo 之后，就可以正式更新数据了。这时首先更新的是加入缓冲池的缓存数据，更新之后原来的 “name=zhangsan” 就变成了 “name=lisi” ，缓存中的数据就是脏数据了，因为此时磁盘上还是 “name=zhangsan” ，但是内存中的数据已经修改了。
　　

写入redo log buffer

经过以上步骤，内存中的缓存数据已经修改了，如果此时数据库宕机了，那刚才修改的岂不是毫无意义了？所以这个时候就需要把对缓存做的修改写入到 redo log buffer 中，这个缓冲区是用于存放 redo 日志的，就是记录对数据的修改操作。所以当数据库宕机时，就可以通过 redo 日志来恢复对数据的操作。那如果事务提交之前，数据库宕机了呢？内存中的数据会全部丢失，但是磁盘上的数据并没有修改，而且事务并没有提交成功，所以并没有影响。

在提交事务时，会根据策略把 redo 日志写入磁盘文件，这个策略通过 innodb_flush_log_at_trx_commit 来配置。
策略一：参数值为 0 时，不会把 redo 日志写入磁盘，如果事务提交成功后宕机了，那么内存中的数据和 redo 日志都会丢失，这种方式性能最高，但是对事务而言不安全；
策略二：参数值为 1 时，事务成功时，必须把 redo 日志写入磁盘，只要事务成功，redo 日志必然在磁盘中，这种方式是最安全的事务，但是会损耗性能；
策略三：参数为 2 时，把 redo 日志写入 os cache 系统内存中，而不是直接写入磁盘，在一定时间后才会由系统刷入磁盘，这种方式也有风险，写入系统内存后宕机依然会丢失数据，事务却提交成功了，但是性能相比策略二低，安全性相比策略一高，算是一种折中方式吧。
　　一般建议 redo 日志刷盘策略选策略二，事务一旦提交成功，数据绝不能丢失。
　　

写入binlog

实际上MySQL 在提交事务成功时，不仅会 redo 刷盘还会写入 binlog 日志。redo 是 InnoDB 存储引擎所特有的，binlog 属于 MySQL Server 的日志文件。binlog 是一种归档日志，记录的是偏向逻辑性的日志，类似于“对user表中的id=10这行数据做了更新操作，更新后的值是lisi”；而 redo 是一种偏向物理性值的重做日志，类似于“对哪个数据页中的什么记录，做了什么修改”。步骤1、2、3、4属于事务开始提交，5、6属于事务提交。

binlog 也有不同的刷盘策略，使用参数 sync_binlog 控制 binlog 的刷盘策略。策略一：参数值为 0，此时会先写入 os cache，然后等待 os cache 刷盘，所以这种策略也是有安全风险的，可能会丢失 binlog 日志；策略二：参数值为 1，此时会在提交事务时，强制写入磁盘。
　　

提交事务

binlog 写入磁盘后，紧接着会完成最终的事务提交，此时会把本次更新对应的 binlog 文件名称和在 binlog 文件中的位置都写入 redo log 日志文件中，同时在 redo log 日志文件写入 commit 标记。完成后就算完成了事务的提交。

写入 commit 标记是用来保持 redo log 和 binlog 日志保持一致，即写入 commit 标记，表示 redo log 和 binlog 日志文件中都存在本次更新的日志了。

刷盘

MySQL 后台会有一个线程在合适的时机把修改的缓存刷回磁盘。