02.日誌系統：一條SQL更新語句是如何執行的？

   咱們仍是從一個表的一條更新語句提及，咱們建立下面一張表：

create table T(ID int primary key, c int);

   若是要將ID=2這一行c的值加1，SQL能夠這麼寫：

update T set c=c+1 where ID=2;

   前一篇文章介紹過SQL語句基本的執行鏈路，能夠確認的說，查詢語句的那一套流程，更新語句也是一樣會走一遍。在執行語句前要先鏈接數據庫，這是鏈接器的工做。接下來，分析器會經過詞法和語法解析知道這是一條更新語句，優化器決定要使用ID這個索引。而後執行器負責具體執行，找到這一行，而後更新。

  與查詢流程不同的是，更新流程還涉及兩個重要的日誌模塊：redo log(重作日誌)和binlog(歸檔日誌)。

• redo log

  MySQL裏面常常說到的WAL技術的全稱是Write-Ahead Logging,它的關鍵點就是行寫日誌再寫磁盤。具體來講，當有一條記錄須要更新的時候，InnoDB引擎會先把記錄寫到redo log裏面，並更新內存，這個時候更新就算完成了。同時InnoDB引擎會在適當的時候，將這個操做記錄更新到磁盤裏面，而這個更新每每是在系統比較閒的時候作。

  InnoDB的redo log是固定在小的，好比能夠配置爲一組4個文件，每一個文件的大小是1GB,那麼總共就能夠記錄4GB的操做，如圖所示：

   從頭開始寫，寫到末尾又回到開頭循環寫，write pos是當前記錄的位置，一邊寫一邊後移，寫到3號文件末尾後就回到0號文件開頭。checkpoint是當前要擦除的位置，擦出記錄前要把記錄更新到數據文件中。若是write pos追上checkpoint，這個時候不能再執行新的更新，得停下來先擦除一些記錄，把checkpoint推動一下。

   有了redo log,InnoDB就能夠保證即便在數據庫發生異常重啓，以前提交的記錄都不會丟失，這個能力稱爲crash-safe。  

• binlog

  MySQL總體來看，其實就兩塊：一塊是Server層，它主要作的是MySQL功能層面的事情；還有一塊就是引擎層，負面存儲相關的具體事宜，上面說到的redo log是InnoDB引擎特有的日誌，而Server層也有本身的日誌，稱爲binlog。

 爲何會有兩份日誌呢？由於最開始MySQL並無InnoDb引擎，MySQL自帶的引擎是MyISAM,但MyISAM並無crash-safe能力，binlog日誌只能用於歸檔。

redo log日誌和binlog日誌有如下3個不一樣點：

1. redo log 是InnoDB引擎特有的；binlog 是MySQL的Server層實現的，全部引擎均可以使用。
2. redo log 是物理日誌，記錄的是「在某個數據頁上作了什麼修改」；binlog是邏輯日誌，記錄的是這個語句的原始邏輯，好比"給ID=2這一行的c字段+1"。
3. redo log 是循環寫的，空間固定會用完；binlog是能夠追加寫入的，「追加寫」是指binlog文件寫到必定的大小後會切換到下一個，並不會覆蓋之前的日誌。

那麼執行一個簡單的update語句的內部流程以下：

1. 執行器先找引擎取ID=2這一行，ID是主鍵，引擎直接用樹搜索找到這一行，若是ID=2這一行所在的數據頁原本就在內存中，就直接返回給執行器；不然，須要先從磁盤讀入內存，而後返回。
2. 執行器拿到引擎返回的行數據，把這個值+1，行到新的一行數據，再調用引擎接口寫入這行新數據。
3. 引擎將這行數據更新到內存中，同時將這個更新操做記錄到redo log裏面，此時redo log處理prepare狀態，而後告知執行器執行完了，隨時能夠提交事務。
4. 執行器生成這條操做的binlog，並把binlog寫入磁盤。
5. 執行器調用引擎的提交事務接口，引擎把剛剛寫入redo log改爲提交（commit）狀態，更新完成。

將redo log的寫入折成了兩個步驟：prepare和commit,這就是「兩階段提交」。

• 兩階段提交

1. 先寫redo log 後寫binlog。假設在redo log寫完後，binlog尚未寫完的時候，MySQL進程異常重啓，根據redo log恢復回來後這一行數據c=1，但因爲binlog沒有寫完就crash了，這個時候binglog裏面就沒有這條更新語句，若是須要用這個binlog來恢復臨時庫的話，這個臨時庫就會少一次更新，恢復出來的數據c=0。
2. 先寫binlog後寫redo log。若是binlog寫完以後crash,因爲redo log尚未寫完，崩潰恢復後這個事務無效，因此這一行的c=0,但時，binlog裏面已經記錄了c=1,因此以後用binlog恢復出來的數據c=1寫原庫的值不一樣。

簡單來講，redo log和binlog均可以用於表示事務提交狀態，而兩階段提交就是讓這兩個狀態保持邏輯上的一致。