mysql更新数据的语句 mysql更新数据过程

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云端小仙童 2023-08-21 18:10:35

文章标签 mysql更新数据的语句 sql MySQL 重启 Server 文章分类 MySQL 数据库

1.更新语句的执行流程概述

MySQL三大日志详解

经过上一篇文章MySQL基础架构与查询语句的执行过程，对于一条SQL的执行过程有了大致的了解。MySQL执行查询语句与执行更新(统称，包括插入、删除、修改等)过程基本相同，但是也有不同，不同的地方下面重点讲解。

执行更新语句的大致流程。

首先要连接数据库(连接器的工作)，
然后因为是一个更新操作，会将缓存中跟这个表有关的所有缓存全部失效，
然后经过分析器通过词法分析以及语法分析知道这是一条更新语句并验证语法是否有误。
然后经过优化器进行优化(使用哪些索引等)，生成执行计划。
最后通过执行器执行找到对应的数据进行更新。

但是，与查询不一样的是，更新流程还涉及两个重要的日志模块，正是下面要详细讲解的,分别是redo log(重做日志) 与 binlog(归档日志)

2.InnoDB日志模块：redo log

redo log是InnoDB引擎独有的日志。

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，然后在更新，整个IO成本、查找成本都很高，为了解决这个问题，MySQL的设计者就是用了一个WAL技术，全称Write-Ahead Logging，它的关键点就是先写日志，在写磁盘。

具体来说就是当有一条记录需要更新的时候，InnoDB引擎会先将记录写到redo log里，并更新内存(注意是内存，不是硬盘),这个时候更新就算完成了，事实上这里还有一个缓冲池(Buffer pool)， 缓冲池参考 D持久性原理，同时，InnoDB引擎会在合适的时候，将这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**(就是缓冲池Buffer Pool做的事)**。

redo log是固定大小的，比如可以配置一个一组4个文件，每个文件的大小是1GB，那么它的大小一共就是4GB，从头开始写，写到末尾就又回到开头循环写。就像一个循环队列一样，通过两个指针进行移动来存放数据，当队列满的时候就需要擦除一些数据，擦除前需要将记录更新到数据文件

什么是crash-cafe

有了read 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。

3.Server层重要日志：binlog

前面我们讲过，MySQL从整体来看，其实有两块，一块是Server层，它主要做的就是MySQL功能层面的事；还有一块是引擎层，负责存储相关的具体事宜，上面的read 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)

read log出现的背景

以为最开始的时候MySQL里并没有InnoDB引擎，MySQL自带的引擎是MyISAM，但是MyISAM并么有crash-safe的能力，且binlog只能用于归档，而InnoDB是其他公司以插件的形式引入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。

redo log是InnoDB引擎特有的，binlog是MySQL的Server实现的，所有引擎都可以使用
redo log是物理日志，记录的是"在某个数据页上做了什么修改"，而binlog是逻辑日志，记录的是这语句的原始逻辑，比如”给ID = 2这行的c字段+1“ binlog格式参考
redo log是循环写的，空间固定会用完; binlog是可以追加的，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。(因为binlog是实现主从复制的关键)主从复制从过程参考

4.执行器/InnoDB执行更新语句内部流程

4.1大致执行过程

示例SQL

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

有了对这两个日志的概念性理解，我们在来看执行器和InnoDB引擎在执行这个简单的更新语句时的流程。

执行器先找引擎取 ID = 2这一行，ID是主键，直接去索引中找到这一行，如果ID = 2这行所在的数据页本来就在内存中，就直接返回给执行器，否则需要先从磁盘中读入内存，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，在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中，此时redo log处于prepare状态，同时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。

4.2流程图

通过下图我们可以注意到，最后三步有点绕，将redo log的写入拆分成了两个步骤：prepare和commit，这就是两阶段提交。

mysql更新数据的语句 mysql更新数据过程_重启

4.3两阶段提交(核心重点)

为什么必须有"两阶段提交"呢？这是为了让两份日志之间的逻辑一致。

前面我们说过了， 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。这里的“定期”取决于系统的重要性，可以是一天一备，也可以是一周一备。

当需要恢复到指定的某一秒时，比如某天下午两点发现中午十二点有一次误删表，需要找回数
据，那你可以这么做：

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。

这样你的临时库就跟误删之前的线上库一样了，然后你可以把表数据从临时库取出来，按需要恢复到线上库去。

为什么日志需要“两阶段提交”。

这里不妨用反证法来进行解释。

由于redo log和binlog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
binlog，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。

仍然用前面的update语句来做例子。假设当前ID=2的行，字段c的值是0，再假设执行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？

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。
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。

二段式提交出现宕机后的处理结果(保证binlog和redo的一致性)

1 (redo log) prepare阶段 
2  写binlog 
3 (redo log) commit

当在2之前崩溃时重启恢复后发现没有commit，最终事务回滚。备份恢复：没有binlog 。一致
当在3之前崩溃重启恢复：虽没有commit，但满足prepare和binlog完整，所以重启后会自动commit。备份：有binlog. 一致。 (binlog写入完毕后会通知redo log，rl中有标记)