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在执行更新 SQL 时,同样是需要完成 [[Server]]层的一系列流程。 但在更新流程中,还涉及两个重要的日志模块:redo log(重做日志)和 binlog(归档日志)

两者的对比:

Redo LogBinLog
实现方式InnoDB 引擎特有MySQL Server 层实现,所有引擎都可以使用
日志类型物理日志,记录的是“在某个数据页上做了什么修改”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 ”
写入方式循环写的,空间固定会用完追加写入,文件达到一定大小后会切换到下一个
重要参数innodb_flush_log_at_trx_commit = 1
每次事务的 redo log 都直接持久化到磁盘
sync_binlog = 1
每次事务的 binlog 都持久化到磁盘

Redo Log

  • 主要用到了 MySQL WAL 技术,WAL 的全称是 Write-Ahead Logging,它的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。

  • 同时,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 redo log 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。

  • write pos 和 checkpoint 之间还空着的部分,可以用来记录新的操作。如果 write pos 追上 checkpoint,这时候不能再执行新的更新,得停下来先擦掉一些记录,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,这个能力称为 crash-safe

Binlog

  • binlog 是 Server 层实现的日志,与存储引擎无关,所有引擎都可以使用。

在执行更新时的操作

bash
mysql> update T set c=c+1 where ID=2;
  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 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。 ![[Pasted image 20250325233134.png]] (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)

第 3 步中,redo log 的写入拆成了两个步骤:prepare 和 commit,这就是"两阶段提交"

为什么要有两阶段提交

如果在 Update 之后,第二个日志还没写完之前发生了 Crash:

  • 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。