前言：

上一篇文章講解了SQL查詢語(yǔ)句執(zhí)行的過(guò)程，并介紹了執(zhí)行過(guò)程中涉及的處理模塊?；仡櫼幌?，一條查詢語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程一般是經(jīng)過(guò)連接器、分析器、優(yōu)化器、執(zhí)行器等功能模塊，最后到達(dá)存儲(chǔ)引擎。

一、執(zhí)行過(guò)程

在SQL查詢語(yǔ)句執(zhí)行的過(guò)程中，我們學(xué)習(xí)過(guò) SQL 語(yǔ)句基本的執(zhí)行鏈路，這里我再把那張圖拿過(guò)來(lái)，你也可以先簡(jiǎn)單看看這個(gè)圖回顧下。首先，可以確定的說(shuō)，查詢語(yǔ)句的那一套流程，更新語(yǔ)句也是同樣會(huì)走一遍。

你執(zhí)行語(yǔ)句前要先連接數(shù)據(jù)庫(kù)，這是連接器的工作。

使用數(shù)據(jù)庫(kù)的第一步就是先連接到這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)上，這時(shí)候作為接待的就是連接器。連接器負(fù)責(zé)跟客戶端建立連接、獲取權(quán)限、維持和管理連接。連接命令：

mysql mysql -h主機(jī)地址 -u用戶名 －p

輸完命令之后，你就需要在交互對(duì)話里面輸入密碼。雖然密碼也可以直接跟在 -p 后面寫(xiě)在命令行中，但這樣可能會(huì)導(dǎo)致你的密碼泄露，不建議直接跟著輸入。

下圖都是我的電腦操作（mac+ mamp）。

如果輸入賬號(hào)或密碼錯(cuò)誤會(huì)提示（1045）：

回歸正題，我們還是從一個(gè)表的一條更新語(yǔ)句說(shuō)起，下面是這個(gè)表的創(chuàng)建語(yǔ)句，這個(gè)表有一個(gè)主鍵 id 和一個(gè)字符串類型的字段 name 以及一個(gè) decimal類型的字段score ：

CREATE TABLE `s_info` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增id',
  `name` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '名字',
  `score` decimal(5,2) NOT NULL DEFAULT '0.00' COMMENT '分?jǐn)?shù)',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='學(xué)生分?jǐn)?shù)表';

并加入幾條測(cè)試數(shù)據(jù)：

INSERT INTO `test`.`s_info` ( `name`, `score`) VALUES ( '張一', 80.00), ( '趙二', 90.00),( '王三', 100.00), ( '李四', 98.00),( '馬五', 87.00);

結(jié)果如下：

如果要將 id=4 這一行的值加 1，SQL 語(yǔ)句就會(huì)這么寫(xiě)：

update s_info set score=score+1 where id = 4;

執(zhí)行結(jié)果如圖：

在一個(gè)表上有更新的時(shí)候，跟這個(gè)表有關(guān)的查詢緩存會(huì)失效，所以這條語(yǔ)句就會(huì)把表上所有緩存結(jié)果都清空。這也就是我們一般不建議使用查詢緩存的原因。

分析器會(huì)通過(guò)詞法和語(yǔ)法解析知道這是一條更新語(yǔ)句。

優(yōu)化器決定要使用 ID 這個(gè)索引。

執(zhí)行器負(fù)責(zé)具體執(zhí)行，找到這一行，然后更新。

與查詢流程不一樣的是，更新流程還涉及兩個(gè)重要的日志模塊，redo log（重做日志，物理日志）和 binlog（歸檔日志，邏輯日志）。如果接觸過(guò) MySQL，這兩個(gè)詞肯定是繞不過(guò)的。

二、日志模塊

在說(shuō)日志模塊前，先說(shuō)一下什么是物理日志和邏輯日志。

物理日志：通俗的講，就是只有"我"自己可以使用，別人無(wú)法共享我的"物理格式，私有化。

邏輯日志：可以給別的引擎使用，是所有引擎共享的。

1、物理日志redo log

redo log是 InnoDB 引擎特有的日志，又被稱為重寫(xiě)日志， 用來(lái)記錄事務(wù)操作的變化，記錄的是數(shù)據(jù)修改之后的值，不管事務(wù)提交是否成功，都會(huì)被記錄下來(lái)。它讓MySQL擁有了崩潰恢復(fù)能力。

比如MySQL實(shí)例掛了或宕機(jī)了，重啟時(shí)，InnoDB存儲(chǔ)引擎會(huì)使用redo log恢復(fù)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的持久性與完整性。

以常見(jiàn)的古代酒館掌柜記賬舉例：

酒館掌柜有一個(gè)黑板，賒賬的人少時(shí)就記在黑板上如果賒賬人多的話，由于黑板的空間大小有限，所以他又需要額外準(zhǔn)備一本賬本，專門記錄所有賒賬的賬目。 如果有人要賒賬的話，一般老板有兩種做法：

（1）、打開(kāi)賬本，找到賒賬人的記錄，進(jìn)行追加賒賬記錄； （2）、先把賒賬人的記錄寫(xiě)到黑板上，待客流量少的時(shí)刻，再更新到賒賬賬目上。 如果掌柜使用第一種方法的話，每當(dāng)有人要賒賬的話，首先他需要打開(kāi)厚厚的賬本，一頁(yè)一頁(yè)查找該顧客的姓名，然后進(jìn)行登記。你想一下，如果賒賬的人不多，掌柜找賒賬人的記錄輕松點(diǎn)，如果賒賬本有好幾本的話，一本一本的找，掌柜看的都頭疼。

在 MySQL里也有這個(gè)問(wèn)題。如果每一次的更新操作都需要寫(xiě)進(jìn)磁盤(pán)，然后磁盤(pán)也要找到對(duì)應(yīng)的那條記錄，然后再更新，整個(gè)過(guò)程 IO 成本、查找成本都很高。為了解決這個(gè)問(wèn)題，MySQL 的設(shè)計(jì)者就用了類似酒店掌柜粉板的思路來(lái)提升更新效率。

而黑板和賬本配合的整個(gè)過(guò)程，其實(shí)就是 MySQL 里經(jīng)常說(shuō)到的 WAL （Write Ahead Logging）技術(shù),它的關(guān)鍵點(diǎn)就是先寫(xiě)日志，再寫(xiě)磁盤(pán)，

當(dāng)有一條記錄需要更新的時(shí)候，InnoDB 引擎就會(huì)先把記錄寫(xiě)到 redo log（黑板）里面，并更新內(nèi)存，這個(gè)時(shí)候更新就算完成了。同時(shí)，InnoDB 引擎會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，將這個(gè)操作記錄更新到磁盤(pán)里面，而這個(gè)更新往往是在系統(tǒng)比較空閑的時(shí)候做，這就像打烊以后掌柜做的事。

如果某天賒賬的特別多，粉板寫(xiě)滿了，又怎么辦呢？這個(gè)時(shí)候掌柜只好放下手中的活兒，把黑板中的一部分賒賬記錄更新到賬本中，然后把這些記錄從黑板上擦掉，為記新賬騰出空間。

與此類似，InnoDB 的 redo log 是固定大小的，比如可以配置為一組 4 個(gè)文件，每個(gè)文件的大小是 1GB，那么這塊“黑板”總共就可以記錄 4GB 的操作。從頭開(kāi)始寫(xiě)，寫(xiě)到末尾就又回到開(kāi)頭循環(huán)寫(xiě)，

如下圖所示：

write pos是當(dāng)前記錄的位置，一邊寫(xiě)一邊后移，寫(xiě)到4號(hào)文件末尾就回到1號(hào)文件開(kāi)頭。check point是當(dāng)前要把記錄寫(xiě)入到數(shù)據(jù)文件的位置，也是后移并且循環(huán)的。

如果和上面老板黑板場(chǎng)景結(jié)合起來(lái)描述的話，write pos就是老板在黑板上順序?qū)懭胭d賬人記錄位置，對(duì)于mysql來(lái)說(shuō)，write pos后移；而check point就是老板把黑板上記錄寫(xiě)入到賒賬本上的位置，當(dāng)老板寫(xiě)入到賒賬本上后，就會(huì)把粉板上該記錄擦除掉，對(duì)于mysql來(lái)說(shuō)，check point后移。

write pos 和 checkpoint 之間的是“黑板”上還空著的部分，可以用來(lái)記錄新的操作。如果 write pos 追上 check point，表示“黑板”滿了，這時(shí)候不能再執(zhí)行新的更新，得停下來(lái)先擦掉一些記錄，把 check kpoint 推進(jìn)一下。

有了 redo log，InnoDB 就可以保證即使數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生異常重啟，之前提交的記錄都不會(huì)丟失，這個(gè)能力稱為crash-safe。

redo log的使用場(chǎng)景

用于系統(tǒng)奔潰恢復(fù)。

redolog配置

（1）、緩存大小

innodb_log_buffer_size 默認(rèn)大小 16MB。 查看相關(guān)配置sql：

SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE '%innodb_log%';

結(jié)果如圖所示：

（2）、刷盤(pán)策略

提交事物寫(xiě)入磁盤(pán)中，會(huì)根據(jù)這個(gè)配置的策略進(jìn)行同步。

• 0 提交事物的時(shí)候不會(huì)把redo log buffer 里的數(shù)據(jù)刷入磁盤(pán)。
• 1 提交事物的時(shí)候，必須把日志刷入磁盤(pán)中，可以嚴(yán)格保證數(shù)據(jù)不丟失 （默認(rèn)且推薦策略）。
• 2 提交事物的時(shí)候，先把日志刷入磁盤(pán)文件對(duì)應(yīng)的 os cache 緩存里，隔一段時(shí)間再把數(shù)據(jù)刷入磁盤(pán)。

查看相關(guān)參數(shù)SQL：

SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE '%sync_binlog%';

2、邏輯日志binlog

MySQL 整體來(lái)看，其實(shí)就有兩塊：一塊是 Server層，它主要做的是 MySQL 功能層面的事情；還有一塊是引擎層，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)相關(guān)的具體事宜。 redo log 是 InnoDB 引擎特有的日志，而 Server 層也有自己的日志，稱為 binlog（歸檔日志）。

為什么會(huì)有兩份日志呢？

最開(kāi)始 MySQL 里并沒(méi)有 InnoDB 引擎。MySQL 自帶的引擎是 MyISAM，但是 MyISAM 沒(méi)有 crash-safe 的能力，binlog 日志只能用于歸檔。而 InnoDB 是另一個(gè)公司以插件形式引入 MySQL 的，既然只依靠 binlog 是沒(méi)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(lái)實(shí)現(xiàn) crash-safe 能力。

bin log是mysql數(shù)據(jù)庫(kù)service層的，是所有存儲(chǔ)引擎共享的日志模塊，它用于記錄數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行的寫(xiě)入性操作，也就是在事務(wù)commit階段進(jìn)行記錄，以二進(jìn)制的形式保存于磁盤(pán)中。

這兩種日志有以下不同：

對(duì)這兩個(gè)日志的有了概念性理解，我們?cè)賮?lái)看執(zhí)行器和 InnoDB 引擎在執(zhí)行這個(gè)簡(jiǎn)單的 update 語(yǔ)句時(shí)的內(nèi)部流程。

• （1）、執(zhí)行器先找引擎取 ID=4 這一行。ID 是主鍵，引擎直接用樹(shù)搜索找到這一行。如果 ID=4 這一行所在的數(shù)據(jù)頁(yè)本來(lái)就在內(nèi)存中，就直接返回給執(zhí)行器；否則，需要先從磁盤(pán)讀入內(nèi)存，然后再返回，并且對(duì)這行記錄加獨(dú)占鎖，把更新行記錄的舊值寫(xiě)入 undo log（以便回滾）。
• （2）、執(zhí)行器拿到引擎給的行數(shù)據(jù)，把這個(gè)值加上 1，比如原來(lái)是 N，現(xiàn)在就是 N+1，得到新的一行數(shù)據(jù)，再調(diào)用引擎接口寫(xiě)入這行新數(shù)據(jù)。
• （3）、引擎將這行新數(shù)據(jù)更新到內(nèi)存中，同時(shí)將這個(gè)更新操作記錄到 redo log 里面，此時(shí) redo log 處于 prepare狀態(tài)。然后告知執(zhí)行器執(zhí)行完成了，隨時(shí)可以提交事務(wù)。
• （4）、執(zhí)行器生成這個(gè)操作的 binlog，再按策略刷到 binlog文件（磁盤(pán)中）。
• （5）、執(zhí)行器調(diào)用引擎的提交事務(wù)接口，引擎把剛剛寫(xiě)入的 redo log 改成提交（commit）狀態(tài)，更新完成。

update 語(yǔ)句的執(zhí)行流程圖如下，其中圖中黃色框表示是在 InnoDB 內(nèi)部執(zhí)行的，綠色框表示是在執(zhí)行器中執(zhí)行的。

重點(diǎn)看下最后三步，將 redo log 的寫(xiě)入拆成了兩個(gè)步驟：prepare 和 commit，這就是"兩階段提交"。

兩階段提交

為什么必須有“兩階段提交”呢？這是為了讓兩份日志之間的邏輯一致。

binlog 會(huì)記錄所有的邏輯操作，并且是采用“追加寫(xiě)”的形式。如果你的 DBA 承諾說(shuō)半個(gè)月內(nèi)可以恢復(fù)，那么備份系統(tǒng)中一定會(huì)保存最近半個(gè)月的所有 binlog，同時(shí)系統(tǒng)會(huì)定期做整庫(kù)備份。

當(dāng)需要恢復(fù)到指定的某一秒時(shí)，比如某天下午點(diǎn)發(fā)現(xiàn)上午11點(diǎn)有一次誤刪表，需要找回?cái)?shù)據(jù)，那我們可以這么做：

首先，找到最近的一次全量備份，如果你運(yùn)氣好，可能就是昨天晚上的一個(gè)備份，從這個(gè)備份恢復(fù)到臨時(shí)庫(kù)； 然后，從備份的時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始，將備份的 binlog 依次取出來(lái)，重放到中午誤刪表之前的那個(gè)時(shí)刻。 這樣你的臨時(shí)庫(kù)就跟誤刪之前的線上庫(kù)一樣了，然后你可以把表數(shù)據(jù)從臨時(shí)庫(kù)取出來(lái)，按需要恢復(fù)到線上庫(kù)去。

為什么日志需要“兩階段提交”？

由于 redo log 和 binlog 是兩個(gè)獨(dú)立的邏輯，如果不用兩階段提交，要么就是先寫(xiě)完 redo log 再寫(xiě) binlog，或者采用反過(guò)來(lái)的順序。我們看看這兩種方式會(huì)有什么問(wèn)題。

仍然用前面的 update 語(yǔ)句來(lái)做例子。假設(shè)當(dāng)前 ID=4 的行，字段 score 的值是 98.00 ，再假設(shè)執(zhí)行 update 語(yǔ)句過(guò)程中在寫(xiě)完第一個(gè)日志后，第二個(gè)日志還沒(méi)有寫(xiě)完期間發(fā)生了 crash，會(huì)出現(xiàn)什么情況呢？

(1) 、先寫(xiě) redo log 后寫(xiě) binlog。

假設(shè)在 redo log 寫(xiě)完，binlog 還沒(méi)有寫(xiě)完的時(shí)候，MySQL 進(jìn)程異常重啟。由于我們前面說(shuō)過(guò)的，redo log 寫(xiě)完之后，系統(tǒng)即使崩潰，仍然能夠把數(shù)據(jù)恢復(fù)回來(lái)，所以恢復(fù)后這一行 score 的值是 99.00。但是由于 binlog 沒(méi)寫(xiě)完就 crash 了，這時(shí)候 binlog 里面就沒(méi)有記錄這個(gè)語(yǔ)句。因此，之后備份日志的時(shí)候，存起來(lái)的 binlog 里面就沒(méi)有這條語(yǔ)句。如果需要用這個(gè) binlog 來(lái)恢復(fù)臨時(shí)庫(kù)的話，由于這個(gè)語(yǔ)句的 binlog 丟失，這個(gè)臨時(shí)庫(kù)就會(huì)少了這一次更新，恢復(fù)出來(lái)的這一行 的值就是 98.00，與原庫(kù)的值不同。

（2）、先寫(xiě) binlog 后寫(xiě) redo log

如果在 binlog 寫(xiě)完之后 crash，由于 redo log 還沒(méi)寫(xiě)，崩潰恢復(fù)以后這個(gè)事務(wù)無(wú)效，所以這一行 score 的值是 98.00。但是 binlog 里面已經(jīng)記錄了“把 score 從 98.00 改成 99.00”這個(gè)日志。所以，在之后用 binlog 來(lái)恢復(fù)的時(shí)候就多了一個(gè)事務(wù)出來(lái)，恢復(fù)出來(lái)的這一行 score 的值就是 99.00，與原庫(kù)的值不同。

可以看到，如果不使用“兩階段提交”，那么數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)就有可能和用它的日志恢復(fù)出來(lái)的庫(kù)的狀態(tài)不一致。

疑問(wèn)：這樣的操作概率是不是很低，平時(shí)也沒(méi)有什么動(dòng)不動(dòng)就需要恢復(fù)臨時(shí)庫(kù)的場(chǎng)景呀？

不只是誤操作后需要用這個(gè)過(guò)程來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)。當(dāng)你需要擴(kuò)容的時(shí)候，也就是需要再多搭建一些備庫(kù)來(lái)增加系統(tǒng)的讀能力的時(shí)候，現(xiàn)在常見(jiàn)的做法也是用全量備份加上應(yīng)用 binlog 來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)“不一致”就會(huì)導(dǎo)致你的線上出現(xiàn)主從數(shù)據(jù)庫(kù)不一致的情況。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，redo log 和 binlog 都可以用于表示事務(wù)的提交狀態(tài)，而兩階段提交就是讓這兩個(gè)狀態(tài)保持邏輯上的一致。

對(duì)于InnoDB引擎而言，在每次事務(wù)commit提交時(shí)才會(huì)記錄binlog日志，此時(shí)記錄仍然在內(nèi)存中，那么什么時(shí)候存儲(chǔ)到磁盤(pán)中呢？mysql通過(guò) sync_binlog 參數(shù)控制binlog刷盤(pán)時(shí)機(jī)，取值范圍：0～N：

• 0：不去強(qiáng)求，由系統(tǒng)自行判斷何時(shí)寫(xiě)入磁盤(pán)；
• 1：每次事務(wù)commit的時(shí)候都要將bin log寫(xiě)入磁盤(pán)；
• N：每N個(gè)事務(wù)commit，才會(huì)將bin log寫(xiě)入磁盤(pán)；

備注：該值默認(rèn)為0，采用操作系統(tǒng)機(jī)制進(jìn)行緩沖數(shù)據(jù)同步。 sync_binlog 參數(shù)建議設(shè)置為1，這樣每次事務(wù)commit時(shí)就會(huì)把bin log寫(xiě)入磁盤(pán)中，這樣也可以保證mysql異常重啟之后bin log日志不會(huì)丟失。

 SHOW GLOBAL VARIABLES LIKE '%innodb_flush%';

如圖所示：

binlog使用場(chǎng)景

在實(shí)際場(chǎng)景中， bin log 的主要場(chǎng)景有兩點(diǎn)，一點(diǎn)是主從復(fù)制，另一點(diǎn)是數(shù)據(jù)恢復(fù)。

• （1）、主從復(fù)制：在master端開(kāi)啟 bin log ，然后將 binlog 發(fā)送給各個(gè)slaver端，slaver端讀取 binlog 日志，從而使得主從數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)一致。
• （2）、數(shù)據(jù)恢復(fù)：通過(guò) binlog 獲取想要恢復(fù)的時(shí)間段數(shù)據(jù)

到此這篇關(guān)于一條SQL更新語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程解析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)SQL更新語(yǔ)句內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！