前面我们了解了sql查询语句是如何执行的,一条SQL查询语句的过程需要经过连接器、分析器、优化器、执行器等功能模块,最终到达存储引擎。 在Mysql中,可以恢复到半个月内的任何一个时间点,这时基于日志系统来实现的。 更新语句的流程 在这个
前面我们了解了sql查询语句是如何执行的,一条SQL查询语句的过程需要经过连接器、分析器、优化器、执行器等功能模块,最终到达存储引擎。
在Mysql中,可以恢复到半个月内的任何一个时间点,这时基于日志系统来实现的。
在这个例子中,假设创建了表T。
create table T(ID int primary key, c int)
前面提到了查询语句的流程如上所示,首先可以确定的是,更新语句的流程也和查询语句的流程一样。
再假如我们在表T中执行更新语句如下:
update T set c = c + 1 where ID = 2;
执行任何语句前都需要连接上mysql,这就是连接器的工作。
接下来,因为我们执行的是更新操作,所以查询缓存就需要刷新以确保缓存中数据的正确性,因此需要将表T中的查询缓存都清空,这也是之前不推荐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。
优化器决定来使用ID这个索引。
然后,执行器负责具体执行,找到对应的数据行,然后执行更新。
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(redo log)(重做日志)和(bin log)(归档日志)。
在MySQL中,如果每一次的更新都需要重新写入磁盘,然后从磁盘中找到那条记录,然后再执行更新,整个过程的I/O成本、查找成本都很高,为了解决这个问题,MySQL使用了WAL技术,全称为(Write-Ahead-Logging),关键点在于先写日志,再写磁盘。
具体的做法是,当有记录需要更新时,InnoDB引擎会先把记录写到(redo log)中,这时更新就算是完成了。同时,InnoDB引擎会在适当的时候,将这次操作更新到磁盘中,这个更新往往是在系统比较空闲的时候执行的。
再继续联想,如果更新的记录不多,系统可以等待空闲时再执行真正的更新,如果更新的记录比较多,就只好先暂停下系统,将更新写入磁盘,再把这些记录从日志中移去,为新的更新提供空间。
InnoDB的(redo log)大小是固定的,比如可以配置一组4个文件,每个文件的大小是1GB,那么整个日志的大小就是4GB。
如上所示,从头开始写,写到末尾又从头开始写。
(write pos)是当前记录的位置,一边写一边后移,写到第3号文件末尾就又从第0号文件开头开始写。
(checkpoint)是当前要擦除的位置,也是往后推移并且循环的。
(write pos)和(checkpoint)之间的空间是空着的部分,用来记录新的操作。
当(write pos)追上(checkpoint)后,表示(redo log)满了,这时候不能执行新的更新,必须先把操作写入磁盘后,才能继续更新,需要把(checkpoint)往后推移一些距离。
有了(redo log),InnoDB就可以保证即使数据库发生了异常重启,之前提交的记录不会丢失,这个能力成为(crash-safe)。
前面的(redo log)更多的是数据引擎层面的日志,在Server层也有(bin log)日志。
因为最初时MySQL并没有InnoDB引擎,自带的引擎是MyISAM,MyISAM并不具备(crash-safe)能力,(bin log)日志用于归档。
这两种日志有以下三点不同。
在上面提到的例子中,update语句的流程如下:
上图中深色部分表示在执行器中执行,浅色部分表示在引擎中执行。
将(redo log)的写入拆分为两个步骤:prepared和commit也成为两阶段提交。
两阶段提交这是为了让两份日志之间的逻辑一致。
我们先查看一下如何使用两份日志来做数据恢复。
(bin log)会记录下所有的逻辑操作,并且是追加写方式,因此当我们对某个时间的系统进行备份后,如果在某天下午2点发现12点有一次误删操作,需要找回数据,我们可以这么操作。
这时我们的临时库就和误删之前的线上库一样了,这时再把表数据从临时库中取出来,按需要恢复到线上库去。
由于 (redo log) 和 (bin log) 是两个独立的逻辑,如果不用两阶段提交,要么就是先写完 (redo log) 再写 (bin log),或者采用反过来的顺序。我们看看这两种方式会有什么问题。
假定当前ID=2的行,字段c的值是0,再假定update过程中,我们写完第一个日志后,第二个日志还没有写入就发生了(crash),会出现如下情况:
因此,可以看到,如果不使用两阶段性提交,那么数据库的状态就很可能和它日志恢复出来的状态不一样。
其实不只是恢复时需要迁移数据,当我们需要增加库容量或者是增加备份库来增加系统的读能力时,都需要迁移数据。
现在的常用做法也是全量备份+(bin log)来实现的。
简单说,(redo log) 和 (bin log) 都可以用于表示事务的提交状态,而两阶段提交就是让这两个状态保持逻辑上的一致。
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本文标题: MySQL45讲-2
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