高达 00 人物集合

目录：

• 1、一个查询语句SQL是如何执行的？

  • 1.1、通信协议

    • 通信类型：同步 or 者异步

    • 连接方式

    • 通信协议

  • 1.2.、查询缓存（Query Cache）

  • 1.3、语法解析和预处理

    • 1.3.1、词法解析

    • 1.3.2、语法解析

    • 1.3.3、预处理器

  • 1.4、查询优化(Query Optimizer)与查询执行计划

    • 1.4.1、什么是优化器?

    • 1.4.2、优化器可以做什么?

    • 1.4.3.优化器是怎么得到执行计划的?

    • 1.4.4. 优化器得到的结果

  • 1.5、存储引擎

    • 1.5.1、存储引擎基本介绍

    • 1.5.2、查看存储引擎

    • 1.5.3、存储引擎比较

    • 1.5.4、如何选择存储引擎?

  • 1.6、执行引擎

• 思考🤔：MySQL 服务允许的最大连接数是多少呢?

• 思考🤔：MySQL 使用了半双工的通信方式?

• 思考🤔问题：默认关闭的意思就是不推荐使用，为什么 MySQL 不推荐使用它自带的缓存呢?

• 思考🤔：优化完之后，得到一个什么东西呢?

• 思考🤔：得到执行计划以后，SQL 语句是不是终于可以执行了?问题又来了:1、从逻辑的角度来说，数据是放在哪里的，或者说放在一个什么结构里面? 2、执行计划在哪里执行? 是谁去执行?

• 思考🤔：是谁使用执行计划去操作存储引擎呢?

• 2、MySQL体系结构总结

  • 2.1. 模块详解

  • 2.2. 架构分层

    • 2.2.1、连接层

    • 2.1.2、服务层

    • 2.1.3、存储引擎

• 3、一条更新SQL是如何执行的?

  • 3.1. 缓冲池 Buffer Pool

  • 3.2. InnoDB 内存结构和磁盘结构

    • 3.2.1.内存结构

      • 1、Buffer Pool

      • 2、Change Buffer 写缓冲

      • 3、Adaptive Hash Index

      • 4、(redo)Log Buffer

    • 3.2.2、磁盘结构

      • a、系统表空间 system tablespace

      • b、独占表空间 file-per-table tablespaces

      • c、通用表空间 general tablespaces

      • d、临时表空间 temporary tablespaces

      • e、undo log tablespace

    • 3.2.3、后台线程

  • 思考🤔问题：内存的缓冲池写满了怎么办?(Redis 设置的内存满了怎么办?)

  • 思考🤔问题：思考一个问题: 当需要更新一个数据页时，如果数据页在 Buffer Pool 中存在，那么就直接更新好了。 否则的话就需要从磁盘加载到内存，再对内存的数据页进行操作。也就是说，如果没有命中缓冲池，至少要产生一次磁盘 IO，有没有优化的方式呢?

  • 思考🤔问题：同样是写磁盘，为什么不直接写到 db file 里面去?为什么先写日志再写磁盘?

  • 思考🤔问题：有了这些日志之后，总结一下一个更新操作的流程？

  • 3.3. Binlog

1、一个查询语句SQL是如何执行的？

SQL执行过程

1.1、 通信协议

MySQL 是支持多种通信协议的，可以使用同步/异步的通讯类型，支持长连接/短连接。

• a、通信类型：同步 or 者异步

  • 同步通信的特点：
    • 1、同步通信依赖于被调用方，受限于被调用方的性能。应用服务器操作数据库，线程会阻塞，等待数据库的返回。(常用的方式)
    • 2、一般只能做到一对一，很难做到一对多的通信。
  • 异步通讯的特点:
    • 1、异步可以避免应用阻塞等待，但是不能节省 SQL 执行的时间。
    • 2、如果异步存在并发，每一个 SQL 的执行都要单独建立一个连接，避免数据混乱。 但是这样会给服务端带来巨大的压力(一个连接就会创建一个线程，线程间切换会占用 大量 CPU 资源)。另外异步通信还带来了编码的复杂度，所以一般不建议使用。如果要异步，必须使用连接池，排队从连接池获取连接而不是创建新连接。

  一般来说连接数据库都是同步连接。

• b、连接方式：
  MySQL 既支持短连接，也支持长连接。

  • 短连接就是操作完毕以后，马上 close 掉。
  • 长连接可以保持打开，减少服务端创建和释放连接的消耗，后面的程序访问的时候还可以使用这个连接。默认会在连接池中使用长连接。

  保持长连接会消耗内存。长时间不活动的连接，MySQL 服务器会断开。(默认都是 28800 秒，8 小时)

## 查看交互超时时间
show global variables like 'wait_timeout'; -- 非交互式超时时间，如 JDBC 程序
show global variables like 'interactive_timeout'; -- 交互式超时时间，如数据库工具
## 查看 MySQL 当前有多少个连接?
show global status like 'Thread%';
##Threads_cached:缓存中的线程连接数。
##Threads_connected:当前打开的连接数。
##Threads_created:为处理连接创建的线程数。 
##Threads_running:非睡眠状态的连接数，通常指并发连接数。

【思考🤔：MySQL 服务允许的最大连接数是多少呢?】

【答案】： 在 5.7 版本中默认是 151 个，最大可以设置成 16384(2^14)。

• c、通信协议：

  
  
  通信协议
  • 1、单工：
    在两台计算机通信的时候，数据的传输是单向的。
    生活中的类比:遥控器。
  • 2、半双工：
    在两台计算机之间，数据传输是双向的，你可以给我发送，我也可以给你发送，
    但是在这个通讯连接里面，同一时间只能有一台服务器在发送数据，也就是你要给我发的话，也必须等我发给你完了之后才能给我发。
    生活中的类比:对讲机。
  • 3、全双工：
    数据的传输是双向的，并且可以同时传输。
    生活中的类比:打电话。

【思考🤔：MySQL 使用了半双工的通信方式?】

【答案】：要么是客户端向服务端发送数据，要么是服务端向客户端发送数据，这两个动作不能同时发生。所以客户端发送 SQL 语句给服务端的时候，(在一次连接里面)数据是不能分成小块发送的，不管你的 SQL 语句有多大，都是一次性发送。
比如用 MyBatis 动态 SQL 生成了一个批量插入的语句，插入 10 万条数据，values 后面跟了一长串的内容，或者 where 条件 in 里面的值太多，会出现问题。这个时候必须要调整 MySQL 服务器配置 max_allowed_packet 参数的值(默认 是 4M)，把它调大，否则就会报错。
另一方面，对于MySql服务端来说，也是一次性发送所有的数据，不能因为你已经取到了想要的数据就中断操作，这个时候会对网络和内存产生大量消耗。
所以，一定要在程序里面避免不带 limit 的这种操作，比如一次把所有满足条件 的数据全部查出来，一定要先 count 一下。如果数据量的话，可以分批查询。

1.2.、查询缓存（Query Cache）：

MySQL 内部自带了一个缓存模块。
缓存的作用：把数据以 KV 的形式放到内存里面，可以加快数据的读取速度，也可以减少服务器处理的时间。但是 MySQL 的缓存比较陌生，从来没有去配置过，也不知道它什么时候生效?
MySQL 的缓存默认是关闭的。
【思考🤔问题：默认关闭的意思就是不推荐使用，为什么 MySQL 不推荐使用它自带的缓存呢?】
【答案】：**主要是因为 MySQL 自带的缓存的应用场景有限：

• 第一个是它要求 SQL 语句必须一 模一样，中间多一个空格，字母大小写不同都被认为是不同的的 SQL。
• 第二个是表里面任何一条数据发生变化的时候，这张表所有缓存都会失效，所以对于有大量数据更新的应用，也不适合。
  所以缓存这一块，还是交给 ORM 框架(比如 MyBatis 默认开启了一级缓存)， 或者独立的缓存服务，比如 Redis 来处理更合适。

在 MySQL 8.0 中，查询缓存已经被移除了。

1.3、语法解析和预处理(Parser & Preprocessor)：

• 1.3.1、词法解析
  词法分析就是把一个完整的 SQL 语句打碎成一个个的单词。
• 1.3.2、语法解析
  语法分析会对 SQL 做一些语法检查，比如单引号有没有闭合， 然后根据 MySQL 定义的语法规则，根据 SQL 语句生成一个数据结构。这个数据结构我 们把它叫做解析树(select_lex)。
  
  解析树
• 1.3.3、预处理器

【思考🤔】：如果写了一个词法和语法都正确的 SQL，但是表名或者字段不存在，会在哪里报错? 是在数据库的执行层还是解析器?

select * from balabala;

【答案】：解析器可以分析语法，但是它怎么知道数据库里面有什么表，表里面有什么字段呢? 实际上还是在解析的时候报错，解析 SQL 的环节里面有个预处理器。 它会检查生成的解析树，解决解析器无法解析的语义。比如，它会检查表和列名是
否存在，检查名字和别名，保证没有歧义。 预处理之后得到一个新的解析树。

1.4、查询优化(Query Optimizer)与查询执行计划：

• 1.4.1、什么是优化器?
  查询优化器的目的：就是根据解析树生成不同的执行计划(Execution Plan)，然后选择一种最优的执行计划，MySQL 里面使用的是基于开销(cost)的优化器，哪种执行计划开销最小，就用哪种。
• 1.4.2、优化器可以做什么?
  MySQL 的优化器能处理哪些优化类型呢? 举两个简单的例子:
  1、对多张表进行关联查询的时候，以哪个表的数据作为基准表。
  2、有多个索引可以使用的时候，选择哪个索引。 实际上，对于每一种数据库来说，优化器的模块都是必不可少的，他们通过复杂的算法实现尽可能优化查询效率的目标。 如果对于优化器的细节感兴趣，可以看看《数据库查询优化器的艺术-原理解析与 SQL性能优化》。
• 1.4.3.优化器是怎么得到执行计划的?
  首先要启用优化器的追踪(默认是关闭的):
  注意！！！开启这开关是会消耗性能，因为它要把优化分析的结果写到表里面，所以不要轻易开启，或者查看完之后关闭它(改成 off)。
  注意:参数分为 session 和 global 级别。 接着执行一个 SQL 语句，优化器会生成执行计划:

select t.tcid from teacher t,teacher_contact tc where t.tcid = tc.tcid; 

这个时候优化器分析的过程已经记录到系统表里面了，可以查询:

select * from information_schema.optimizer_trace\G

分析完记得关掉它：

set optimizer_trace="enabled=off";
SHOW VARIABLES LIKE 'optimizer_trace';

• 1.4.4. 优化器得到的结果

【思考🤔问题】：优化完之后，得到一个什么东西呢?

【答案】：优化器最终会把解析树变成一个查询执行计划，查询执行计划是一个数据结构。 这个执行计划是不是一定是最优的执行计划呢? 不一定，因为 MySQL 也有可能覆盖不到所有的执行计划。
怎么查看 MySQL 的执行计划呢?
比如多张表关联查询，先查询哪张表?在执行查询的时候可能用到哪些索引，实际上用到了什么索引?
MySQL 提供了一个执行计划的工具。在 SQL 语句前面加上 EXPLAIN，就可以看到执行计划的信息。

EXPLAIN select name from user where id=1;

Explain 的结果也不一定最终执行的方式。

1.5、存储引擎：

【思考🤔】得到执行计划以后，SQL 语句是不是终于可以执行了?问题又来了:1、从逻辑的角度来说，数据是放在哪里的，或者说放在一个什么结构里面? 2、执行计划在哪里执行? 是谁去执行?

接下来时点给与解答：

• 1.5.1、存储引擎基本介绍
  关系型数据库里面，数据是放在什么结构里面的? (放在表 Table 里面的)。表在存储数据的同时，还要组织数据的存储结构，这个存储结构就是由存储引擎决定的，所以也可以把存储引擎叫做表类型。
  在 MySQL 里面，支持多种存储引擎，他们是可以替换的，所以叫做插件式的存储引擎。
• 1.5.2、查看存储引擎
  数据库里面已经存在的表，怎么查看它们的存储引擎呢?
  通过sql or DDL 建表语句来查看。

show table status from `student`;

在 MySQL 里面，创建的每一张表都可以指定它的存储引擎，而不是一个数据库 只能使用一个存储引擎。存储引擎的使用是以表为单位的。而且，创建表之后还可以修改存储引擎。
一张表使用的存储引擎决定存储数据的结构，那在服务器上它们是怎么存储的呢?
首先要找到数据库存放数据的路径:

show variables like 'datadir';

• 1.5.3、存储引擎比较
  MyISAM 和 InnoDB 是用得最多的两个存储引擎，在 MySQL 5.5 版本之前，默认的存储引擎是 MyISAM，它是 MySQL 自带的。创建表的时候不指定存储引擎， 它就会使用 MyISAM 作为存储引擎。
  MyISAM 的前身是 ISAM(Indexed Sequential Access Method:利用索引，顺序 存取数据的方法)。
  5.5 版本之后默认的存储引擎改成了 InnoDB，它是第三方公司为 MySQL 开发的。 为什么要改呢?最主要的原因还是 InnoDB 支持事务，支持行级别的锁，对于业务一致性要求高的场景来说更适合。
  这个里面又有 Oracle 和 MySQL 公司的一段恩怨情仇：
  InnoDB 本来是 InnobaseOy 公司开发的，它和 MySQL AB 公司合作开源了 InnoDB 的代码。但是没想到 MySQL 的竞争对手 Oracle 把 InnobaseOy 收购了。后来 08 年 Sun 公司(开发 Java 语言的 Sun)收购了 MySQL AB，09 年 Sun 公司 又被 Oracle 收购了，所以 MySQL，InnoDB 又是一家了。有人觉得 MySQL 越来越像 Oracle，其实也是这个原因。
  

  Oracle与Mysql恩怨情仇

• 1.5.4、如何选择存储引擎?

  • 如果对数据一致性要求比较高，需要事务支持，可以选择 InnoDB。
  • 如果数据查询多更新少，对查询性能要求比较高，可以选择 MyISAM。
  • 如果需要一个用于查询的临时表，可以选择 Memory。
  • 如果所有的存储引擎都不能满足你的需求，并且技术能力足够，可以根据官网内部手册用 C 语言开发一个存储引擎😂。

1.6、执行引擎(Query Execution Engine)

【思考🤔】：是谁使用执行计划去操作存储引擎呢?

【答案】：这就是执行引擎，它利用存储引擎提供的相应的 API 来完成操作。
为什么修改了表的存储引擎，操作方式不需要做任何改变?
因为不同功能的存储引擎实现的 API 是相同的。
最后把数据返回给客户端，即使没有结果也要返回。

2、MySQL体系结构总结

2.1. 模块详解

mysql体系结构

• Connector：用来支持各种语言和 SQL 的交互，比如 PHP，Python，Java 的 JDBC;
• Management Serveices & Utilities：系统管理和控制工具，包括备份恢复、MySQL 复制、集群等等。
• Connection Pool：连接池，管理需要缓冲的资源，包括用户密码权限线程等。
• SQL Interface：用来接收用户的 SQL 命令，返回用户需要的查询结果
• Parser：用来解析 SQL 语句。
• Optimizer：查询优化器。
• Cache and Buffer：查询缓存，除了行记录的缓存之外，还有表缓存，Key 缓
  存，权限缓存等等。
• Pluggable Storage Engines：插件式存储引擎，它提供 API 给服务层使用，
  跟具体的文件打交道。

2.2. 架构分层

总体上，把 MySQL 分成三层，跟客户端对接的连接层，真正执行操作的服务层，和跟硬件打交道的存储引擎层(参考 MyBatis:接口、核心、基础)。

架构分层

• 2.2.1、连接层
  客户端要连接到 MySQL 服务器 3306 端口，必须要跟服务端建立连接，那么管理所有的连接，验证客户端的身份和权限，这些功能就在连接层完成。
• 2.1.2、服务层
  连接层会把 SQL 语句交给服务层，这里面又包含一系列的流程:比如查询缓存的判断、根据 SQL 调用相应的接口，对 SQL 语句进行词法和语法的解析(比如关键字怎么识别，别名怎么识别，语法有没有错误等等)。
  然后就是优化器，MySQL 底层会根据一定的规则对 SQL 语句进行优化，最后再交给执行器去执行。
• 2.1.3.存储引擎
  存储引擎就是数据真正存放的地方，在 MySQL 里面支持不同的存储引擎。 再往下就是内存或者磁盘。

3、一条更新SQL是如何执行的?

3.1. 缓冲池 Buffer Pool

首先，InnnoDB 的数据都是放在磁盘上的，InnoDB 操作数据有一个最小的逻辑单位，叫做页(索引页和数据页)。对于数据的操作，不是每次都直接操作磁盘，因为磁盘的速度太慢了。InnoDB 使用了一种缓冲池的技术，也就是把磁盘读到的页放到一块内存区域里面。这个内存区域就叫 Buffer Pool。

buffer pool交互图

下一次读取相同的页，先判断是不是在缓冲池里面，如果是，就直接读取，不用再 次访问磁盘。
修改数据的时候，先修改缓冲池里面的页。内存的数据页和磁盘数据不一致的时候， 把它叫做脏页。InnoDB 里面有专门的后台线程把 Buffer Pool 的数据写入到磁盘， 每隔一段时间就一次性地把多个修改写入磁盘，这个动作就叫做刷脏。
Buffer Pool 是 InnoDB 里面非常重要的一个结构，它的内部又分成几块区域。这里趁机到官网来认识一下 InnoDB 的内存结构和磁盘结构。

3.2. InnoDB 内存结构和磁盘结构

InnoDB的内存结构&磁盘结构

• 3.2.1.内存结构：
  Buffer Pool 主要分为 3 个部分: Buffer Pool、Change Buffer、Adaptive Hash Index，另外还有一个(redo)log buffer。
  • 1、Buffer Pool：
    Buffer Pool 缓存的是页面信息，包括数据页、索引页。 查看服务器状态，里面有很多跟 Buffer Pool 相关的信息：

SHOW STATUS LIKE '%innodb_buffer_pool%';

这些状态都可以在官网查到详细的含义，用搜索功能。
Buffer Pool 默认大小是 128M(134217728 字节)，可以调整。 查看参数(系统变量):

SHOW VARIABLES like '%innodb_buffer_pool%';

【思考🤔问题】：内存的缓冲池写满了怎么办?(Redis 设置的内存满了怎么办?)

InnoDB 用 LRU 算法来管理缓冲池(链表实现，不是传统的 LRU，分成了 young 和 old)，经过淘汰的数据，剩下的就是热点数据。
内存缓冲区对于提升读写性能有很大的作用。

【思考🤔问题】：思考一个问题: 当需要更新一个数据页时，如果数据页在 Buffer Pool 中存在，那么就直接更新好了。 否则的话就需要从磁盘加载到内存，再对内存的数据页进行操作。也就是说，如果没有命中缓冲池，至少要产生一次磁盘 IO，有没有优化的方式呢?

• 2、Change Buffer 写缓冲
  如果这个数据页不是唯一索引，不存在数据重复的情况，也就不需要从磁盘加载索引页判断数据是不是重复(唯一性检查)。这种情况下可以先把修改记录在内存的缓冲池中，从而提升更新语句(Insert、Delete、Update)的执行速度。
  这一块区域就是 Change Buffer。5.5 之前叫 Insert Buffer 插入缓冲，现在也能支 持 delete 和 update。
  最后把 Change Buffer 记录到数据页的操作叫做 merge。什么时候发生 merge? 有几种情况：在访问这个数据页的时候，或者通过后台线程、或者数据库 shut down、 redo log 写满时触发。
  如果数据库大部分索引都是非唯一索引，并且业务是写多读少，不会在写数据后立刻读取，就可以使用 Change Buffer(写缓冲)。写多读少的业务，调大这个值:

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_change_buffer_max_size';

代表 Change Buffer 占 Buffer Pool 的比例，默认 25%。

• 3、Adaptive Hash Index
  索引应该是放在磁盘的，为什么要专门把一种哈希的索引放到内存?后续再补。
• 4、(redo)Log Buffer

【思考🤔一个问题】：如果 Buffer Pool 里面的脏页还没有刷入磁盘时，数据库宕机或者重启，这些数据丢失。如果写操作写到一半，甚至可能会破坏数据文件导致数据库不可用？

【答案】：为了避免这个问题，InnoDB 把所有对页面的修改操作专门写入一个日志文件，并且在数据库启动时从这个文件进行恢复操作(实现 crash-safe)——用它来实现事务的持久性。

crash-safe(崩溃恢复)

这个文件就是磁盘的 Redo Log(重做日志)，对应于/var/lib/mysql/目录下的 ib_logfile0 和 ib_logfile1，每个 48M。
这种日志和磁盘配合的整个过程，其实就是 MySQL 里 WAL 技术 (Write-Ahead Logging)，它的关键点就是先写日志，再写磁盘。

show variables like 'innodb_log%';

【思考🤔问题】：同样是写磁盘，为什么不直接写到 db file 里面去?为什么先写日志再写磁盘?

我们先来了解一下随机 I/O 和顺序 I/O的概念。 磁盘的最小组成单元是扇区，通常是 512 个字节。 操作系统和内存打交道，最小的单位是页 Page。 操作系统和磁盘打交道，读写磁盘，最小的单位是块 Block。

机器读取数据过程

buffer pool 对Redo Log优化

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_log_buffer_size';

需要注意：Redo Log 的内容主要是用于崩溃恢复。磁盘的数据文件，数据来自 buffer pool。Redo Log 写入磁盘，不是写入数据文件。
那么，Log Buffer 什么时候写入 log file?
在写入数据到磁盘的时候，操作系统本身是有缓存的。flush 就是把操作系统缓 冲区写入到磁盘。
log buffer 写入磁盘的时机，由一个参数控制，默认是 1。

SHOW VARIABLES LIKE 'innodb_flush_log_at_trx_commit';

事务写logBuffer & osCache & 磁盘的控制

这是内存结构的第 4 块内容，redo log，它又分成内存和磁盘两部分。redo log 有什么特点?

• 1、redo log 是 InnoDB 存储引擎实现的，并不是所有存储引擎都有。
• 2、不是记录数据页更新之后的状态，而是记录这个页做了什么动作，属于物理日志。
• 3、redo log 的大小是固定的，前面的内容会被覆盖。
  
  redo log 覆盖
  
  check point 是当前要覆盖的位置。如果 write pos 跟 check point 重叠，说明 redo log 已经写满，这时候需要同步 redo log 到磁盘中。

MySQL 的内存结构，总结一下，分为：Buffer pool、change buffer、Adaptive Hash Index、 log buffer。

• 3.2.2、磁盘结构
  表空间可以看做是 InnoDB 存储引擎逻辑结构的最高层，所有的数据都存放在表空间中。InnoDB 的表空间分为 5 大类：
  • a、系统表空间 system tablespace
    在默认情况下 InnoDB 存储引擎有一个共享表空间(对应文件/var/lib/mysql/ ibdata1)，也叫系统表空间。
    InnoDB 系统表空间包含InnoDB 数据字典和双写缓冲区，Change Buffer 和 Undo Logs，如果没有指定 file-per-table，也包含用户创建的表和索引数据。
    • 1、undo 在后面介绍，因为有独立的表空间。
    • 2、数据字典:由内部系统表组成，存储表和索引的元数据(定义信息)。
    • 3、双写缓冲(InnoDB 的一大特性)：InnoDB 的页和操作系统的页大小不一致，InnoDB 页大小一般为 16K，操作系统页大小为 4K，InnoDB 的页写入到磁盘时，一个页需要分 4 次写。
      
      image.png
      
      如果存储引擎正在写入页的数据到磁盘时发生了宕机，可能出现页只写了一部分的情况，比如只写了 4K，就宕机了，这种情况叫做部分写失效(partial page write)，可能会导致数据丢失。
      【思考🤔】：不是有 redo log 吗?
      但是有个问题，如果这个页本身已经损坏了，用它来做崩溃恢复是没有意义的。所以在对于应用 redo log 之前，需要一个页的副本。如果出现了写入失效，就用页的副本来还原这个页，然后再应用 redo log。这个页的副本就是 double write，InnoDB 的双写技术。通过它实现了数据页的可靠性。
      跟 redo log 一样，double write 由两部分组成，一部分是内存的 double write，
      一个部分是磁盘上的 double write。因为 double write 是顺序写入的，不会带来很大的 开销。
      在默认情况下，所有的表共享一个系统表空间，这个文件会越来越大，而且它的空间不会收缩。
    • b、独占表空间 file-per-table tablespaces
      让每张表独占一个表空间。这个开关通过 innodb_file_per_table 设置，默 认开启。
      开启后，则每张表会开辟一个表空间，这个文件就是数据目录下的 ibd 文件(例如 /var/lib/mysql/mysql/student_innodb.ibd)，存放表的索引和数据。
      但是其他类的数据，如回滚(undo)信息，插入缓冲索引页、系统事务信息，二次 写缓冲(Double write buffer)等还是存放在原来的共享表空间内。
    • c、通用表空间 general tablespaces
      通用表空间也是一种共享的表空间，跟 ibdata1 类似。
      可以创建一个通用的表空间，用来存储不同数据库的表，数据路径和文件可以自定义。
      不同表空间的数据是可以移动的,删除表空间需要先删除里面的所有表。
    • d、临时表空间 temporary tablespaces
      存储临时表的数据，包括用户创建的临时表，和磁盘的内部临时表。对应数据目录 下的 ibtmp1 文件。当数据服务器正常关闭时，该表空间被删除，下次重新产生。
    • e、undo log tablespace
      undo log(撤销日志 or 回滚日志)记录了事务发生之前的数据状态(不包括select)。 如果修改数据时出现异常，可以用 undo log 来实现回滚操作(保持原子性)。
      在执行 undo 的时候，仅仅是将数据从逻辑上恢复至事务之前的状态，而不是从物理页面上操作实现的，属于逻辑格式的日志。
      redo Log 和 undo Log 与事务密切相关，统称为事务日志。
      undo Log 的数据默认在系统表空间 ibdata1 文件中，因为共享表空间不会自动收 缩，也可以单独创建一个 undo 表空间。

【思考🤔】有了这些日志之后，总结一下一个更新操作的流程？

update student set name = 'biudefu' where id=1;

1、事务开始，从内存或磁盘取到这条数据，返回给 Server 的执行器;
2、执行器修改这一行数据的值为 biudefu;
3、记录 name=biudefu 到 undo log;
4、记录 name=biudefu 到 redo log;
5、调用存储引擎接口，在内存(Buffer Pool)中修改 name=biudefu;
6、 事务提交。

• 3.2.3、后台线程
  后台线程的主要负责刷新内存池(buffer pool)中的数据和把修改的数据页刷新到磁盘。后台线程分为：
  • 1、master thread（负责刷新缓存数据到磁盘并协调调度其它后台进程）
  • 2、IO thread（分为 insert buffer、log、read、write 进程。分别用来处理 insert buffer、 重做日志、读写请求的 IO 回调。）
  • 3、purge thread（用来回收 undo 页）
  • 4、page cleaner thread（用来刷新脏页）

除了 InnoDB 架构中的日志文件，MySQL 的 Server 层也有一个日志文件，叫做
binlog，它可以被所有的存储引擎使用。

3.3. Binlog

binlog 以事件的形式记录了所有的 DDL 和 DML 语句(因为它记录的是操作而不是数据值，属于逻辑日志)，可以用来做主从复制和数据恢复。
跟 redo log 不一样，它的文件内容是可以追加的，没有固定大小限制。
在开启了 binlog 功能的情况下，可以把 binlog 导出成 SQL 语句，把所有的过程操作重放一遍，来实现数据的恢复。
binlog 的另一个功能就是用来实现主从复制，它的原理就是从服务器读取主服务器的 binlog，然后执行一遍。
有了这两个日志之后，我们来看一下一条更新语句是怎么执行的：

sql执行整体流程

例如一条语句:update student set name='biudefu' where id=1;

1、先查询到这条数据，如果有缓存，也会用到缓存。
2、把 name 改成biudefu，然后调用引擎的 API 接口，写入这一行数据到内存，同时记录 redo log。这时 redo log 进入 prepare 状态，然后告诉执行器，执行完成了，可以随时提交。
3、执行器收到通知后记录 binlog，然后调用存储引擎接口，设置 redo log 为 commit 状态。
4、更新完成。

这张图片的重点：

• 1、先记录到内存，再写日志文件。
• 2、记录 redo log 分为两个阶段。
• 3、存储引擎和 Server 记录不同的日志。
• 4、先记录 redo，再记录 binlog。

参考资料：

《数据库查询优化器的艺术-原理解析与SQL性能优化》
《MySQL高性能书籍第3版（中文）》
《MySQL技术内幕-InnoDB存储引擎第2版》