日志系统：一条sql更新语句是如何执行的？--Mysql45讲笔记记录 打卡day2

下面是一个表的创建语句，这个表有一个主键id和一个整型字段c:

create table t(id int primary key,c int);

如果要将 id = 2 这一行的值加 1，sql语句就会这么写：

update t set c = c+1 where id =2;

上一篇文章介绍过sql语句几本的执行链路，首先可以确定的说，查询语句的流程，更新语句也是同样的会走一遍。

我们执行语句之前都要先连接数据库，这是连接器的工作。

前面有说过，当更新一条语句的时候，跟这个表相关的查询缓存会失败，所以现在这条语句会把表t上所有缓存结果都清空。这就是不建议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。优化器决定使用id这个索引，然后执行器负责执行，找到这一行，然后更新。

与查询流程不一样的是，更新流程还涉及到两个重要的日志模块，也就是今天要讨论的主角：redo log(重做日志)和binglog(归档日志)。

重要的日志模块：redo log

用一篇文章来解释《孔乙己》，酒店掌柜有一个粉板，专门用来记录客人的赊账记录。如果赊账的人不多，那么他可以把顾客名和账目写在板上。但如果赊账但人多了，粉板总会有记不住的时候，这个时候掌柜一定还有一个专门记录赊账的账本。

如果有人要赊账或者还账的话，掌柜一般有两种做法：

1.一种是直接把账本翻出来，把这次赊的账加上去或者扣除调；

2.另一种做法是先在粉板上记下来这次的账，等打烊以后再把账本翻出来核算。

在生意红火柜台很忙的时候，掌柜一定选择后者，因为前者操作实在太麻烦了。首先你得找到这个人的赊账总额那条记录。你想想，密密麻麻几十页，掌柜要找到那个名字，可能还得带上老花镜慢慢找，找到以后再拿出来计算，最后再把结果写到账本上。

这整个过程想想都麻烦，还是先在粉板上记一下方便。如果每次没有粉板的帮助，每次记账都得翻账本，效率是不是很低？

同样，在mysql里也有这个问题，如果每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设计者就用了类似酒店掌柜的思路来提升更新效率。

而粉板和账本配合的过程，其实就是mysql里经常说到的WAL技术，全称是Write-Ahead Logging,它的关键点就是先写日志，再写磁盘，也就是先写粉本，等不忙的时候再写账本。

具体来说，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(粉板）里面，并更新到内存，这个时候更新就算完成了，同时innodb引擎会在适当到时候 将这个操作记录更新到磁盘，而这个更新往往是在系统比较空闲的时候做，这就像打烊以后掌柜做的事。

如果今天赊账的不多，掌柜可以等打烊后再整理。但如果某天赊账的特别多，粉板写满了怎么办？这个时候掌柜只好放下手中的活儿，把粉板中的一部分赊账记录更新到账本中，然后把这些记录从粉板上擦掉，为记录新账腾出空间。

innodb的redo log是固定大小的，比如可以配置一组4个文件，每个文件的大小是1gb，那么这块粉板总共就可以记录4gb的操作。从头开始写，写到末尾就又回到开头循环写。如下图一样

write pos是当前记录的位置，一边写一边后移，写到弟3号文件末尾后就回到0号文件开头。checkpoint是当前要擦出的位置，也是往后推移并且循环的，擦出记录钱要把记录更新到数据文件。

write pos 和 checkpoint之间的是粉板上还空着的部分，可以用来记录新的操作。如果wite pos追上checkpoint，表示粉板已经满了，这时候不能再执行新的更新，得先停下来擦掉一些记录，把checkpoint推进一下。

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，这个能力成为crash-safe.

要理解crash-safe这个概念，可以想想我们前面赊账记录的例子。只要赊账记录记在了粉板上或者写在了账本上，之后即使掌柜忘记了，比如突然停业几天，恢复生意后依然可以通过账本和粉板上的数据明确赊账账目。

重要的日志模块：binlog

mysql整体看分为两块：一是server层，它主要做的是mysql功能层面的事情，二是引擎层，负责存储相关的具体事宜。上面我们聊到粉板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能力，binlog日志只能用来归档。而innodb以插件的形式引入到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，所有的引擎都可以使用。

2.redo log是物理日志，记录的是“在某个数据页上做来什么修改”；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。

有了对这两个日志的概念性理解，我们再来看执行器和innodb引擎在执行这个简单的update语句时的内部流程。

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。

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中，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。

两阶段提交

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。要说明这个问题，我们得从文章开头的那个问题说起：怎样让数据库回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。

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12点有一次误删表，需要找回数据，那么你可以这么做：

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