一条更新 sql 在 mysql 中是怎么执行的

redo log

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。为了解决这个问题，MySQL的设计者使用了一种叫WAL的技术，WAL的全称是Write-Ahead Logging，关键点就是先写日志，再写磁盘。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。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。





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。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。



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)。



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。



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“在某个数据⻚上做了什么修改”;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。



结合上面两种日志我们再来理解理解一条update的执行过程。



1. 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这一行所在的数据⻚本来就在内存 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。

2. 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。

3. 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。

4. 执行器生成这个操作的binlog，并把binlog写入磁盘。

5. 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。



这里我给出这个update语句的执行流程图，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。





怎样让数据库恢复到半个月内任意一秒的状态?



binlog会记录所有的逻辑操作，并且是采用“追加写”的形式。如果你的DBA承诺说半个月内可以恢复，那么 备份系统中一定会保存最近半个月的所有binlog，同时系统会定期做整库备份。



• 首先，找到最近的一次全量备份，如果你运气好，可能就是昨天晚上的一个备份，从这个备份恢复到临时库;

• 然后，从备份的时间点开始，将备份的binlog依次取出来，重放到中午误删表之前的那个时刻。



为什么日志需要“两阶段提交”?



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。

2. 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。