日志系统：一条 SQL 更新语句是如何执行的？

• 与查询流程不一样的是，更新流程还涉及两个重要的日志模块：redo log（重做日志）和 binlog（归档日志）。

重要的日志模块：redo log

• MySQL 的 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。
  • 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 是固定大小的环形链表。
  
  • 比如可以配置为一组 4 个文件，每个文件的大小是 1GB，那么总共就可以记录 4GB 的操作。
  • 从头开始写，写到末尾就又回到开头循环写。
  • 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 之间的空白部分，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。

  • redo log 用于保证 crash-safe 能力
  • innodb_flush_log_at_trx_commit 这个参数设置成 1 的时候，表示每次事务的 redo log 都直接持久化到磁盘。
  • 这个参数建议你设置成 1，这样可以保证 MySQL 异常重启之后数据不丢失。

重要的日志模块：binlog

• redo log 是 InnoDB 引擎特有的日志，Server 层也有自己的日志，称为 binlog（归档日志）。
  • redo log 是 InnoDB 引擎特有的；binlog 是 MySQL 的 Server 层实现的，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”；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 ”。
  • 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。
  • Redo log 不是记录数据页“更新之后的状态”，而是记录这个页 “做了什么改动”。Binlog 有两种模式，statement 格式的话是记 sql 语句，row 格式会记录行的内容，记两条，更新前和更新后都有。

    • sync_binlog 这个参数设置成 1 的时候，表示每次事务的 binlog 都持久化到磁盘。
    • 这个参数也建议你设置成 1，这样可以保证 MySQL 异常重启之后 binlog 不丢失。

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。
• 如果不使用“两阶段提交”，那么数据库的状态就有可能和用它的日志恢复出来的库的状态不一致。
• 当你需要扩容的时候，也就是需要再多搭建一些备库来增加系统的读能力的时候，现在常见的做法也是用全量备份加上应用 binlog 来实现的，这个“不一致”就会导致你的线上出现主从数据库不一致的情况。
• redo log 和 binlog 都可以用于表示事务的提交状态，而两阶段提交就是让这两个状态保持逻辑上的一致。