一条SQL更新语句是如何执行的?

update S  S.c=S.c+1 where id=2

更新语句与查询语句差不多,要经过连接器,缓存在更新后会失效,所以一般建议不用查询缓存,然后经过分析器,优化器,执行器,但更新语句重点是会涉及到两个日志模块:redo_log(重做日志)和binlog(归档日志)

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。所以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 引擎会在空闲的时候,再将这个操作记录更新到磁盘里面。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。

那为什么要有两份日志?

这两种日志有以下三点不同。

  1. 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。
  2. 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 ”。
  3. 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。

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。

假如只有binlog,有可能先提交事务再写binlog,有可能事务提交数据更新之后数据库崩了,还没来得及写binlog。我们都知道binlog一般用来做数据库的主从复制或恢复数据库,这样就导致主从数据库不一致或者无法恢复数据库了。同样即使先写binlog再提交事务更新数据库,还是有可能写binlog成功之后数据库崩掉而导致数据库更新失败,这样也会导致主从数据库不一致或者无法恢复数据库。所以只有binlog做不到crash-safe。

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

执行流程大概如下:

image.png

为了保证逻辑一致,事务提交需要两个阶段:prepare阶段和commit阶段。更新内存后紧接写入redo_log(prepare状态)-->写binlog-->commit(状态)表示事务已提交,这叫两阶段提交,在这两个阶段内有任何一个环节出错都会导致事务回滚,这样才能保证数据的一致性。

如果不采用两阶段事务提交方式,在两份日志都可以提交事务的情况下,假设执行 update 语句过程中在写完第一个日志后,第二个日志还没有写完期间发生了 crash,会出现什么情况呢?

  1. 先写 redo log 后写 binlog。假设在 redo log 写完,binlog 还没有写完的时候,MySQL 进程异常重启。由于我们前面说过的,redo log 写完之后,系统即使崩溃,仍然能够把数据恢复回来,所以恢复后这一行 c 的值是 1。但是由于 binlog 没写完就 crash 了,这时候 binlog 里面就没有记录这个语句。因此,之后备份日志的时候,存起来的 binlog 里面就没有这条语句。然后你会发现,如果需要用这个 binlog 来恢复临时库的话,由于这个语句的 binlog 丢失,这个临时库就会少了这一次更新,恢复出来的这一行 c 的值就是 0,与原库的值不同。
  1. 先写 binlog 后写 redo log。如果在 binlog 写完之后 crash,由于 redo log 还没写,崩溃恢复以后这个事务无效,所以这一行 c 的值是 0。但是 binlog 里面已经记录了“把 c 从 0 改成 1”这个日志。所以,在之后用 binlog 来恢复的时候就多了一个事务出来,恢复出来的这一行 c 的值就是 1,与原库的值不同。

参考文章:链接:https://www.jianshu.com/p/2f1585c7f2f3
参考文章《MySql实战45讲》

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