mysql> update T set c=c+1 where ID=2;
执行语句前要先连接数据库,这是连接器的工作。
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。这也就是我们一般不建议使用查询缓存的原因。
接下来,分析器会通过词法和语法解析知道这是一条更新语句。优化器决定要使用ID这个索引。然后,执行器负责具体执行,找到这一行,然后更新。
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)。
重要的日志模块:redo log
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。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。
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,那么总共就可以记录4GB的操作。从头开始写,写到末尾就又回到开头循环写,如下面这个图所示。
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。
有了redo log,InnoDB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,这个能力称为crash-safe。
重要的日志模块:binlog
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)。
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:
- 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。
- 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。
- 执行器生成这个操作的binlog,并把binlog写入磁盘。
-
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。
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。
最后三步看上去有点“绕”,将redo log的写入拆成了两个步骤:prepare和commit,这就是"两阶段提交"
tip
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。这个参数建议设置成1,这样可以保证MySQL异常重启之后数据不丢失。
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。