集美区建设局网站,网络舆情监测处置制度,网站服务器哪个好,徐州网上房地产当一个表上有更新的时候#xff0c;跟这个表有关的查询缓存会失效#xff0c;所以这条语句就会把表T上所有缓存结果都清空。这也就是我们一般不建议使用查询缓存的原因。
接下来#xff0c;分析器会通过词法和语法解析知道这是一条更新语句。优化器决定要使用ID这个索引。然…当一个表上有更新的时候跟这个表有关的查询缓存会失效所以这条语句就会把表T上所有缓存结果都清空。这也就是我们一般不建议使用查询缓存的原因。
接下来分析器会通过词法和语法解析知道这是一条更新语句。优化器决定要使用ID这个索引。然后执行器负责具体执行找到这一行然后更新。
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它们正是我们今天要讨论的主角redo log重做日志和 binlog归档日志。如果接触MySQL那这两个词肯定是绕不过的我后面的内容里也会不断地和你强调。不过话说回来redo log和binlog在设计上有很多有意思的地方这些设计思路也可以用到你自己的程序里。
重要的日志模块redo log
不知道你还记不记得《孔乙己》这篇文章酒店掌柜有一个粉板专门用来记录客人的赊账记录。如果赊账的人不多那么他可以把顾客名和账目写在板上。但如果赊账的人多了粉板总会有记不下的时候这个时候掌柜一定还有一个专门记录赊账的账本。
如果有人要赊账或者还账的话掌柜一般有两种做法
一种做法是直接把账本翻出来把这次赊的账加上去或者扣除掉另一种做法是先在粉板上记下这次的账等打烊以后再把账本翻出来核算。
在生意红火柜台很忙时掌柜一定会选择后者因为前者操作实在是太麻烦了。首先你得找到这个人的赊账总额那条记录。你想想密密麻麻几十页掌柜要找到那个名字可能还得带上老花镜慢慢找找到之后再拿出算盘计算最后再将结果写回到账本上。
这整个过程想想都麻烦。相比之下还是先在粉板上记一下方便。你想想如果掌柜没有粉板的帮助每次记账都得翻账本效率是不是低得让人难以忍受
同样在MySQL里也有这个问题如果每一次的更新操作都需要写进磁盘然后磁盘也要找到对应的那条记录然后再更新整个过程IO成本、查找成本都很高。为了解决这个问题MySQL的设计者就用了类似酒店掌柜粉板的思路来提升更新效率。
而粉板和账本配合的整个过程其实就是MySQL里经常说到的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也就是先写粉板等不忙的时候再写账本。
具体来说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粉板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这就像打烊以后掌柜做的事。
如果今天赊账的不多掌柜可以等打烊后再整理。但如果某天赊账的特别多粉板写满了又怎么办呢这个时候掌柜只好放下手中的活儿把粉板中的一部分赊账记录更新到账本中然后把这些记录从粉板上擦掉为记新账腾出空间。
与此类似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那么这块“粉板”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如下面这个图所示。 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之间的是“粉板”上还空着的部分可以用来记录新的操作。如果write pos追上checkpoint表示“粉板”满了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 logInnoDB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。
要理解crash-safe这个概念可以想想我们前面赊账记录的例子。只要赊账记录记在了粉板上或写在了账本上之后即使掌柜忘记了比如突然停业几天恢复生意后依然可以通过账本和粉板上的数据明确赊账账目。
重要的日志模块binlog
前面我们讲过MySQL整体来看其实就有两块一块是Server层它主要做的是MySQL功能层面的事情还有一块是引擎层负责存储相关的具体事宜。上面我们聊到的粉板redo log是InnoDB引擎特有的日志而Server层也有自己的日志称为binlog归档日志。
我想你肯定会问为什么会有两份日志呢
因为最开始MySQL里并没有InnoDB引擎。MySQL自带的引擎是MyISAM但是MyISAM没有crash-safe的能力binlog日志只能用于归档。而InnoDB是另一个公司以插件形式引入MySQL的既然只依靠binlog是没有crash-safe能力的所以InnoDB使用另外一套日志系统——也就是redo log来实现crash-safe能力。
这两种日志有以下三点不同。
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ID2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。
有了对这两个日志的概念性理解我们再来看执行器和InnoDB引擎在执行这个简单的update语句时的内部流程。
执行器先找引擎取ID2这一行。ID是主键引擎直接用树搜索找到这一行。如果ID2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。
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N1得到新的一行数据再调用引擎接口写入这行新数据。
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。
执行器生成这个操作的binlog并把binlog写入磁盘。
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。
这里我给出这个update语句的执行流程图图中浅色框表示是在InnoDB内部执行的深色框表示是在执行器中执行的。 你可能注意到了最后三步看上去有点“绕”将redo log的写入拆成了两个步骤prepare和commit这就是两阶段提交。
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。要说明这个问题我们得从文章开头的那个问题说起怎样让数据库恢复到半个月内任意一秒的状态
前面我们说过了binlog会记录所有的逻辑操作并且是采用“追加写”的形式。如果你的DBA承诺说半个月内可以恢复那么备份系统中一定会保存最近半个月的所有binlog同时系统会定期做整库备份。这里的“定期”取决于系统的重要性可以是一天一备也可以是一周一备。
当需要恢复到指定的某一秒时比如某天下午两点发现中午十二点有一次误删表需要找回数据那你可以这么做
首先找到最近的一次全量备份如果你运气好可能就是昨天晚上的一个备份从这个备份恢复到临时库然后从备份的时间点开始将备份的binlog依次取出来重放到中午误删表之前的那个时刻。
这样你的临时库就跟误删之前的线上库一样了然后你可以把表数据从临时库取出来按需要恢复到线上库去。
好了说完了数据恢复过程我们回来说说为什么日志需要“两阶段提交”。这里不妨用反证法来进行解释。
由于redo log和binlog是两个独立的逻辑如果不用两阶段提交要么就是先写完redo log再写binlog或者采用反过来的顺序。我们看看这两种方式会有什么问题。
仍然用前面的update语句来做例子。假设当前ID2的行字段c的值是0再假设执行update语句过程中在写完第一个日志后第二个日志还没有写完期间发生了crash会出现什么情况呢
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。
可以看到如果不使用“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。
你可能会说这个概率是不是很低平时也没有什么动不动就需要恢复临时库的场景呀
其实不是的不只是误操作后需要用这个过程来恢复数据。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。
简单说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。
小结
今天我介绍了MySQL里面最重要的两个日志即物理日志redo log和逻辑日志binlog。
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。这个参数我建议你设置成1这样可以保证MySQL异常重启之后数据不丢失。
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。这个参数我也建议你设置成1这样可以保证MySQL异常重启之后binlog不丢失。
我还跟你介绍了与MySQL日志系统密切相关的“两阶段提交”。两阶段提交是跨系统维持数据逻辑一致性时常用的一个方案即使你不做数据库内核开发日常开发中也有可能会用到。
