更新SQL语句到底时如何执行的

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摘要
Redo Log 和 Binlog

Redo Log（重做日志）
Binlog（归档日志）
两份日志

更新流程
参考

摘要

本文基于MySQL5.7为基础，讨论与数据库更新数据流程相关的一些内容。关于查询流程的内容，可以参考这一篇《查询SQL语句到底是如何执行的》。

Redo Log 和 Binlog

其实，更新流程和查询流程都一样，重客户端到存储引擎，到要经历下图中的流程。具体各个组件的作用在《查询SQL语句到底是如何执行的》已有提过，不在重复描述了。
在这里插入图片描述

与查询流程不同的是，更新流程要对更新的数据做记录，以便MySQL发生故障时，能保证数据的正确性。那MySQL都记录些什么数据呢，这里涉及Redo Log 和 Binlog。

Redo Log（重做日志）

重做日志是一种基于磁盘的数据结构，用于在崩溃恢复期间更正不完整事务写入的数据。在正常操作期间，重做日志对更改由SQL语句或低级API调用产生的表数据的请求进行编码。在意外关机之前未完成数据文件更新的修改将在初始化期间和接受连接之前自动重播。

MySQL对每一条更新语句都必须持久化到磁盘，但为了提高性能，InnoDB引擎就会先把记录写到redo log里面，并更新内存，在MySQL比较空闲的时候，再将这个操作记录更新到磁盘里。

默认情况下，重做日志在磁盘上由两个名为ib_logfile0和的文件物理表示ib_logfile1。MySQL以循环方式写入重做日志文件。可通过相关参数更改文件的数量和大小，请参阅重做日志文件配置。

循环方式可以看考下图：

在这里插入图片描述

write pos：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。
check ponit：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。

Binlog（归档日志）

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）。

Binlog是MySQL数据库的二进制日志，记录用户对数据库更改操作的SQL语句信息。

Binlog的格式有三种：STATEMENT、ROW、MIXED 。

STATEMENT：基于SQL语句的复制。每一条会修改数据的sql语句会一模一样的记录到binlog中。
ROW：基于行的复制。仅需记录哪条数据被修改了，修改成了什么样子了。
MIXED ：混合模式复制。以上两种模式的混合使用。因为有些 statement 格式的 binlog 可能会导致主备不一致，所以要使用 row 格式。

两份日志

为什么会有两份日志呢？

因为最开始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。

更新流程

mysql> update T set c=c+1 where ID=2;

执行器和InnoDB引擎在执行这个简单的update语句时的内部流程：

在这里插入图片描述

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。

将redo log的写入拆成了两个步骤：prepare和commit，这就是"两阶段提交"。

可以看出，此过程中是先写redo log再写binlog的。但需要注意的是，在第一阶段并没有记录完整的redo log（不包含事务的commit标签），而是在第二阶段记录完binlog后再写入redo log的commit 标签。还要注意的是，在这个过程中是以第二阶段中binlog的写入与否作为事务是否成功提交的标志。