MySQL中一條update語句是如何執(zhí)行的
前言
??上一篇文章說完MySQL的事務和鎖了,這次來詳細介紹一下在MySQL中一條更新語句的詳細執(zhí)行流程 (本文無特殊說明均是采用Innodb存儲引擎)。
前期準備
??首先創(chuàng)建一張表,然后插入三條數(shù)據(jù):
CREATE TABLE T( ID int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, c int(11) NOT NULL, PRIMARY KEY (ID) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='測試表'; INSERT INTO T(c) VALUES (1), (2), (3);
讓后執(zhí)行更新操作:
update T set c=c+1 where ID=2;
在說更新操作前,大家先來看一下sql語句在MySQL中的執(zhí)行流程~
??SQL語句的執(zhí)行過程
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??????如圖所示:MySQL數(shù)據(jù)庫主要分為兩個層級:服務層和存儲引擎層服務層:server層包括連接器、查詢緩存、分析器、優(yōu)化器、執(zhí)行器,包括大多數(shù)MySQL中的核心功能所有跨存儲引擎的功能也在這一層實現(xiàn),包括 存儲過程、觸發(fā)器、視圖等。 存儲引擎層:存儲引擎層包括MySQL常見的存儲引擎,包括MyISAM、InnoDB和Memory等,最常用的是InnoDB,也是現(xiàn)在MySQL的默認存儲引擎。
server層中的組件介紹???
- 連接器: 需要MySQL客戶端登錄,需要一個 連接器 來連接用戶和MySQL數(shù)據(jù)庫,“mysql -u 用戶名 -p 密碼” 進行MySQL登錄,在完成 TCP握手 后,連接器會根據(jù)輸入的用戶名和密碼驗證登錄身份。
- 查詢緩存: MySQL在得到一個執(zhí)行請求后,會首先去 查詢緩存 中查找,是否執(zhí)行過這條SQL語句,之前執(zhí)行過得語句以及結果會以 key-value對的形式,放在內(nèi)存中。key是查詢語句,value是查詢的結果。如果通過key能夠查找到這條SQL語句,直接返回SQL的執(zhí)行結果。若不存在緩存中,就會繼續(xù)后面的執(zhí)行階段。執(zhí)行完成后,執(zhí)行結果就會被放入查詢緩存中。優(yōu)點是效率高。但是查詢緩存不建議使用, 因為在MySQL中對某張表進行了更新操作,那么所有的查詢緩存就會失效,對于更新頻繁的數(shù)據(jù)庫來說,查詢緩存的命中率很低。需要注意:在MySQL8.0版本,查詢緩存功能就刪除了,不存在查詢緩存的功能了
- 分析器: 分為詞法分析和語法分析
- 詞法分析: 首先,MySQL會根據(jù)SQL語句進行解析,分析器會先做 詞法分析,你寫的SQL就是由多個字符串和空格組成的一條SQL語句,MySQL需要識別出里面的字符串是什么,代表什么。
- 語法分析: 然后進行 語法分析, 根據(jù)詞法分析的結果,語法分析器會根據(jù)語法規(guī)則,判斷輸入的這個SQL語句是否滿足MySQL語法。如果SQL語句不正確,就提示:You have an error in your SQL suntax
- 優(yōu)化器: 經(jīng)過分析器分析后,SQL就合法了,但在執(zhí)行之前,還需要進行優(yōu)化器的處理,優(yōu)化器會判斷使用了哪種索引,使用哪種連接,優(yōu)化器的作用 就是確定效率最高的執(zhí)行方案。
- 執(zhí)行器: 在執(zhí)行階段,MySQL首先會判斷有沒有執(zhí)行語句的權限,若無權限,返回沒有權限的錯誤;若有權限,就打開表繼續(xù)執(zhí)行。打開表時,執(zhí)行器會根據(jù)標的引擎定義,去使用該引擎提供的接口,對于有索引的表,執(zhí)行的邏輯類似。
了解完SQL語句的執(zhí)行流程我們接下來詳細分析一下上面update T set c=c+1 where ID=2;是如何執(zhí)行的。
??Update語句分析
update T set c=c+1 where ID=2;
在執(zhí)行update更新操作的時候,跟這個表有關的查詢緩存會失效,所以這條語句就會把表 T 上所有緩存結果都清空。接下來,分析器會經(jīng)過語法分析和詞法分析,知道了這是一條更新語句后,優(yōu)化器決定要使用哪一個索引,然后執(zhí)行器負責具體的執(zhí)行,先找到這一行,然后做更新。
按照我們平常的思路,就是 找出這條記錄,把它的值改好,保存就OK了 。但我們追究一下細節(jié),由于涉及到修改數(shù)據(jù),所以涉及到日志了。更新操作涉及到兩個重要的日志模塊。redo log(重做日志),bin log(歸檔日志)。MySQL中的這兩個日志也是必學的。
redo log(重做日志)??
- 在 MySQL 里,如果每一次的更新操作都需要寫進磁盤,然后磁盤也要找到對應的那條記錄,然后再更新,整個過程 IO 成本、查找成本都很高。
MySQL里使用WAL(預寫式日志)技術,WAL 的全稱是 Write-Ahead Logging,它的關鍵點就是 先寫日志,再寫磁盤。 - 具體來說,當有一條記錄需要更新的時候,InnoDB 引擎就會先把記錄寫到 redo log里面,并更新內(nèi)存,這個時候更新就算完成了。同時,InnoDB 引擎會在適當?shù)臅r候,將這個操作記錄更新到磁盤里面,而這個更新往往是在系統(tǒng)比較空閑的時候做。
- InnoDB 的 redo log 是固定大小的,比如可以配置為一組 4 個文件,每個文件的大小是 1GB,那么總共就可以記錄 4GB 的操作。從頭開始寫,寫到末尾就又回到開頭循環(huán)寫。
聽完上面對redo log日志的介紹后,小伙伴們可能會問:redo log日志存儲在哪?, 數(shù)據(jù)庫信息保存在磁盤上,redo log日志也保存在磁盤上,為什么要先寫到redo log中再寫到數(shù)據(jù)庫中呢?,redo log日志如果存滿數(shù)據(jù)了怎么辦?等等。接下來就解答一下這些疑問。
redo log存儲在哪里???
InnoDB引擎先把記錄寫到redo log 中,redo log 在哪,它也是在磁盤上,這也是一個寫磁盤的過程, 但是與更新過程不一樣的是,更新過程是在磁盤上隨機IO,費時。 而寫redo log 是在磁盤上順序IO。效率要高。
redo log 空間是固定,那它會不會用完呢???
首先不用擔心 redo log 會用完空間,因為它是循環(huán)利用的。例如 redo log 日志配置為一組4個文件,每個文件分別為1G。它寫的流程如下圖:

簡單總結一下: redo log日志是Innodb存儲引擎特有的機制,可以用來應對異?;謴?/strong>,Crash-safe,redo可以保證mysql異常重啟時,將未提交的事務回滾,已提交的事務安全落庫。
crash-safe: 有了 redo log,InnoDB 就可以保證即使數(shù)據(jù)庫發(fā)生異常重啟,之前提交的記錄都不會丟失,這個能力稱為crash-safe。
binlog(歸檔日志)????♀?
redo log是innoDB 引擎特有的日志。而binlog是mysql server層的日志。
其實bin log日志出現(xiàn)的時間比redo log早,因為最開始MySQL是沒有InnoDB存儲引擎的,5.5之前是MyISAM。但是 MyISAM 沒有 crash-safe 的能力,binlog 日志只能用于歸檔。而 InnoDB 是另一個公司以插件形式引入 MySQL 的,既然只依靠 binlog 是沒有 crash-safe 能力的,所以 InnoDB 使用另外一套日志系統(tǒng)——也就是 redo log 來實現(xiàn) crash-safe 能力。
redo log和bin log的總結??:
- redo log是為了保證innoDB引擎的crash-safe能力,也就是說在mysql異常宕機重啟的時候,之前提交的事務可以保證不丟失;(因為成功提交的事務肯定是寫入了redo log,可以從redo log恢復)
- bin log是歸檔日志,將每個更新操作都追加到日志中。這樣當需要將日志恢復到某個時間點的時候,就可以根據(jù)全量備份+bin log重放實現(xiàn)。 如果沒有開啟binlog,那么數(shù)據(jù)只能恢復到全量備份的時間點,而不能恢復到任意時間點。如果連全量備份也沒做,mysql宕機,磁盤也壞了,那就很尷尬了。。
redo log和bin log的區(qū)別??:
- redo log 是 InnoDB 引擎特有的;bin log 是 MySQL 的 Server 層實現(xiàn)的,所有引擎都可以使用。
- redo log 是物理日志,記錄的是“在某個數(shù)據(jù)頁上做了什么修改”;bin log 是邏輯日志,記錄的是這個語句的原始邏輯,比如“給 ID=2 這一行的 c 字段加 1 ”。
- redo log 是循環(huán)寫的,空間固定會用完;binlog 是可以追加寫入的。“追加寫”是指 binlog 文件寫到一定大小后會切換到下一個,并不會覆蓋以前的日志。
??InnoDB引擎部分在執(zhí)行這個簡單的update語句的時候的內(nèi)部流程
update T set c=c+1 where ID=2;

??手動用begin開啟事務,然后執(zhí)行update語句,再然后執(zhí)行commit語句,那上面的update更新流程之前 哪些是update語句執(zhí)行之后做的,哪些是commit語句執(zhí)行之后做的?
事實上,redo log在內(nèi)存中有一個
redo log buffer,binlog 也有一個binlog cache.所以在手動開啟的事務中,你執(zhí)行sql語句,其實是寫到redo log buffer和binlog cache中去的(肯定不可能是直接寫磁盤日志,一個是性能差一個是回滾的時候不可能去回滾磁盤日志吧),然后當你執(zhí)行commit的時候,首先要將redo log的提交狀態(tài)游prepare改為commit狀態(tài),然后就要把binlog cache刷新到binlog日志(可能也只是flush到操作系統(tǒng)的page cache,這個就看你的mysql配置),redo log buffer刷新到redo log 日志(刷新時機也是可以配置的)。 如果你回滾的話,就只用把binlog cache和redo log buffer中的數(shù)據(jù)清除就行了。
??在update過程中,mysql突然宕機,會發(fā)生什么情況?
- 如果redolog寫入了,處于prepare狀態(tài),binlog還沒寫入,那么宕機重啟后,redolog中的這個事務就直接回滾了。
- 如果redolog寫入了,binlog也寫入了,但redolog還沒有更新為commit狀態(tài),那么宕機重啟以后,mysql會去檢查對應事務在binlog中是否完整。如果是,就提交事務;如果不是,就回滾事務。 (redolog處于prepare狀態(tài),binlog完整啟動時就提交事務,為啥要這么設計? 主要是因為binlog寫入了,那么就會被從庫或者用這個binlog恢復出來的庫使用,為了數(shù)據(jù)一致性就采用了這個策略)
redo log和binlog是通過xid這個字段關聯(lián)起來的
總結
到此這篇關于MySQL中一條update語句是如何執(zhí)行的文章就介紹到這了,更多相關MySQL update語句執(zhí)行內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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