本篇文章給大家?guī)?lái)了關(guān)于mysql的相關(guān)知識(shí),其中主要介紹了關(guān)于一條update語(yǔ)句是怎樣執(zhí)行的相關(guān)問(wèn)題,執(zhí)行update更新操作時(shí),跟表有關(guān)的查詢緩存會(huì)失效,所以語(yǔ)句就會(huì)把表上所有緩存結(jié)果都清空,下面就一起來(lái)看一下,希望對(duì)大家有幫助。
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前期準(zhǔn)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(cè)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(shuō)更新操作前,大家先來(lái)看一下sql語(yǔ)句在MySQL中的執(zhí)行流程~
SQL語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程
如圖所示:MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)主要分為兩個(gè)層級(jí):服務(wù)層和存儲(chǔ)引擎層服務(wù)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(chǔ)引擎的功能也在這一層實(shí)現(xiàn),包括 存儲(chǔ)過(guò)程、觸發(fā)器、視圖等。 存儲(chǔ)引擎層:存儲(chǔ)引擎層包括MySQL常見(jiàn)的存儲(chǔ)引擎,包括MyISAM、InnoDB和Memory等,最常用的是InnoDB,也是現(xiàn)在MySQL的默認(rèn)存儲(chǔ)引擎。
server層中的組件介紹
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連接器: 需要MySQL客戶端登錄,需要一個(gè) 連接器 來(lái)連接用戶和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù),“mysql -u 用戶名 -p 密碼” 進(jìn)行MySQL登錄,在完成 TCP握手 后,連接器會(huì)根據(jù)輸入的用戶名和密碼驗(yàn)證登錄身份。
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查詢緩存: MySQL在得到一個(gè)執(zhí)行請(qǐng)求后,會(huì)首先去 查詢緩存 中查找,是否執(zhí)行過(guò)這條SQL語(yǔ)句,之前執(zhí)行過(guò)得語(yǔ)句以及結(jié)果會(huì)以 key-value對(duì)的形式,放在內(nèi)存中。key是查詢語(yǔ)句,value是查詢的結(jié)果。如果通過(guò)key能夠查找到這條SQL語(yǔ)句,直接返回SQL的執(zhí)行結(jié)果。若不存在緩存中,就會(huì)繼續(xù)后面的執(zhí)行階段。執(zhí)行完成后,執(zhí)行結(jié)果就會(huì)被放入查詢緩存中。優(yōu)點(diǎn)是效率高。但是查詢緩存不建議使用, 因?yàn)樵贛ySQL中對(duì)某張表進(jìn)行了更新操作,那么所有的查詢緩存就會(huì)失效,對(duì)于更新頻繁的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō),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
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分析器: 分為詞法分析和語(yǔ)法分析
- 詞法分析: 首先,MySQL會(huì)根據(jù)SQL語(yǔ)句進(jìn)行解析,分析器會(huì)先做 詞法分析,你寫的SQL就是由多個(gè)字符串和空格組成的一條SQL語(yǔ)句,MySQL需要識(shí)別出里面的字符串是什么,代表什么。
- 語(yǔ)法分析: 然后進(jìn)行 語(yǔ)法分析, 根據(jù)詞法分析的結(jié)果,語(yǔ)法分析器會(huì)根據(jù)語(yǔ)法規(guī)則,判斷輸入的這個(gè)SQL語(yǔ)句是否滿足MySQL語(yǔ)法。如果SQL語(yǔ)句不正確,就提示:You have an error in your SQL suntax
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優(yōu)化器: 經(jīng)過(guò)分析器分析后,SQL就合法了,但在執(zhí)行之前,還需要進(jìn)行優(yōu)化器的處理,優(yōu)化器會(huì)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。
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執(zhí)行器: 在執(zhí)行階段,MySQL首先會(huì)判斷有沒(méi)有執(zhí)行語(yǔ)句的權(quán)限,若無(wú)權(quán)限,返回沒(méi)有權(quán)限的錯(cuò)誤;若有權(quán)限,就打開(kāi)表繼續(xù)執(zhí)行。打開(kāi)表時(shí),執(zhí)行器會(huì)根據(jù)標(biāo)的引擎定義,去使用該引擎提供的接口,對(duì)于有索引的表,執(zhí)行的邏輯類似。
了解完SQL語(yǔ)句的執(zhí)行流程我們接下來(lái)詳細(xì)分析一下上面update T set c=c+1 where ID=2;
是如何執(zhí)行的。
Update語(yǔ)句分析
update T set c=c+1 where ID=2;
在執(zhí)行update更新操作的時(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 T 上所有緩存結(jié)果都清空。接下來(lái),分析器會(huì)經(jīng)過(guò)語(yǔ)法分析和詞法分析,知道了這是一條更新語(yǔ)句后,優(yōu)化器決定要使用哪一個(gè)索引,然后執(zhí)行器負(fù)責(zé)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(xì)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(gè)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(gè)日志也是必學(xué)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(jìn)磁盤,然后磁盤也要找到對(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。
MySQL里使用WAL(預(yù)寫式日志)技術(shù),WAL 的全稱是Write-Ahead Logging
,它的關(guān)鍵點(diǎn)就是 先寫日志,再寫磁盤。 - 具體來(lái)說(shuō),當(dāng)有一條記錄需要更新的時(shí)候,InnoDB 引擎就會(huì)先把記錄寫到 redo log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里面,而這個(gè)更新往往是在系統(tǒng)比較空閑的時(shí)候做。
- 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,那么總共就可以記錄 4GB 的操作。從頭開(kāi)始寫,寫到末尾就又回到開(kāi)頭循環(huán)寫。
聽(tīng)完上面對(duì)redo log日志的介紹后,小伙伴們可能會(huì)問(wèn):redo log日志存儲(chǔ)在哪?
, 數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)中呢?
,redo log日志如果存滿數(shù)據(jù)了怎么辦?
等等。接下來(lái)就解答一下這些疑問(wèn)。
redo log存儲(chǔ)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(gè)寫磁盤的過(guò)程, 但是與更新過(guò)程不一樣的是,更新過(guò)程是在磁盤上隨機(jī)IO,費(fèi)時(shí)。 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(huì)不會(huì)用完呢?
首先不用擔(dān)心 redo log 會(huì)用完空間,因?yàn)樗?strong>循環(huán)利用的。例如 redo log 日志配置為一組4個(gè)文件,每個(gè)文件分別為1G。它寫的流程如下圖:
簡(jiǎn)單總結(jié)一下: redo log日志是Innodb存儲(chǔ)引擎特有的機(jī)制,可以用來(lái)應(yīng)對(duì)異常恢復(fù),Crash-safe,redo可以保證mysql異常重啟時(shí),將未提交的事務(wù)回滾,已提交的事務(wù)安全落庫(kù)。
crash-safe: 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。
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(shí)bin log日志出現(xiàn)的時(shí)間比redo log早,因?yàn)樽铋_(kāi)始MySQL是沒(méi)有InnoDB存儲(chǔ)引擎的,5.5之前是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。
redo log
和bin log
的總結(jié)
- redo log是為了保證innoDB引擎的crash-safe能力,也就是說(shuō)在mysql異常宕機(jī)重啟的時(shí)候,之前提交的事務(wù)可以保證不丟失;(因?yàn)槌晒μ峤坏氖聞?wù)肯定是寫入了redo log,可以從redo log恢復(fù))
- bin log是歸檔日志,將每個(gè)更新操作都追加到日志中。這樣當(dāng)需要將日志恢復(fù)到某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的時(shí)候,就可以根據(jù)全量備份+bin log重放實(shí)現(xiàn)。 如果沒(méi)有開(kāi)啟binlog,那么數(shù)據(jù)只能恢復(fù)到全量備份的時(shí)間點(diǎn),而不能恢復(fù)到任意時(shí)間點(diǎn)。如果連全量備份也沒(méi)做,mysql宕機(jī),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(shí)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(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)上做了什么修改”;bin log 是邏輯日志,記錄的是這個(gè)語(yǔ)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(huì)用完;binlog 是可以追加寫入的?!白芳訉憽笔侵?binlog 文件寫到一定大小后會(huì)切換到下一個(gè),并不會(huì)覆蓋以前的日志。
InnoDB引擎部分在執(zhí)行這個(gè)簡(jiǎn)單的update語(yǔ)句的時(shí)候的內(nèi)部流程
update T set c=c+1 where ID=2;
手動(dòng)用begin開(kāi)啟事務(wù),然后執(zhí)行update語(yǔ)句,再然后執(zhí)行commit語(yǔ)句,那上面的update更新流程之前 哪些是update語(yǔ)句執(zhí)行之后做的,哪些是commit語(yǔ)句執(zhí)行之后做的?
事實(shí)上,redo log在內(nèi)存中有一個(gè)
redo log buffer
,binlog 也有一個(gè)binlog cache
.所以在手動(dòng)開(kāi)啟的事務(wù)中,你執(zhí)行sql語(yǔ)句,其實(shí)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(gè)是性能差一個(gè)是回滾的時(shí)候不可能去回滾磁盤日志吧),然后當(dāng)你執(zhí)行commit的時(shí)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(gè)就看你的mysql配置),redo log buffer
刷新到redo log 日志(刷新時(shí)機(jī)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(guò)程中,mysql突然宕機(jī),會(huì)發(fā)生什么情況?
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如果redolog寫入了,處于prepare狀態(tài),binlog還沒(méi)寫入,那么宕機(jī)重啟后,redolog中的這個(gè)事務(wù)就直接回滾了。
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如果redolog寫入了,binlog也寫入了,但redolog還沒(méi)有更新為commit狀態(tài),那么宕機(jī)重啟以后,mysql會(huì)去檢查對(duì)應(yīng)事務(wù)在binlog中是否完整。如果是,就提交事務(wù);如果不是,就回滾事務(wù)。 (redolog處于prepare狀態(tài),binlog完整啟動(dòng)時(shí)就提交事務(wù),為啥要這么設(shè)計(jì)? 主要是因?yàn)閎inlog寫入了,那么就會(huì)被從庫(kù)或者用這個(gè)binlog恢復(fù)出來(lái)的庫(kù)使用,為了數(shù)據(jù)一致性就采用了這個(gè)策略)
redo log和binlog是通過(guò)xid這個(gè)字段關(guān)聯(lián)起來(lái)的。
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