MySQL(二)日志系统

更新语句的执行流程

MySQL可以恢复到半个月内任意一秒的状态. mysql> create table T(ID int primary key, c int);

这个表有一个主键ID和一个整型字段c，若要将ID=2这一行的值加1

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

首先执行语句前连接器要连接数据库，随后一个表上有更新时，跟这个表有关的查询缓存会失效，所以将表T上所有缓存结果都清空.分析器通过词法和语法解析直到这是一条更新语句，优化器决定使用ID这个索引，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，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).

redo log

若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.

WAL(Write-Ahead Logging)技术即先写日志，再些磁盘. 当有一条记录需要更新时，InnoDB引擎就会将记录先写到redo log并更新内存，此时更新就算完成了，同时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的大小是固定的，比如可以配置为一组4个文件，每个文件的大小是1GB，则共可以记录4GB的操作，从头开始写，写到末尾又回到开头循环写

write pos是当前记录的位置，一边写一边后移，checkpoint是当前要擦除的位置，也是往后推移并循环的，擦除记录前要将记录更新到数据文件.

若write pos追上checkpoint则不能执行新的更新，要先擦掉一些记录，将checkpoint推进一下.

InnoDB通过redo log可以保证即使数据库发生异常重启，之前提交的记录也不会丢失，称为crash-safe.

binlog

redo log是InnoDB引擎特有的日志，而Server层也有自己的日志，称为binlog.

两者有如下不同：

1. 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.
2. redo log是物理日志，记录的是在某个数据页上做了什么修改，而binlog是逻辑日志，记录的是语句的原始逻辑，如’给ID=2行的c字段加1’.
3. 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值下一个，并不会覆盖以前的日志.

执行器和InnoDB引擎update语句的内部流程

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，若ID=2这一行所在的数据页本来就在内存中，则直接返回给执行器，否则先从磁盘读入内存再返回.
2. 执行器拿到引擎给的行数据之后，把这个值加1，得到新的一行数据，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，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，并将binlog写入磁盘.
5. 执行器调用引擎的提交事务接口，引擎将刚刚写入的redo log改成提交状态，更新完成.

将redo log的写入拆成了两个步骤，prepare和commit，即两阶段提交.

如何将数据库恢复至半个月内任意一秒的状态 binlog会记录所有逻辑操作，并且采用追加写的形式，如果DBA承诺半个月内可以恢复，则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.

当需要恢复到指定的某一秒时，可以这样做：

• 首先，找到最近的一次全量备份，若运气足够好，可能就是昨天的一个备份，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，重放到中午误删表的那个时刻.

这样临时库和误删之前的线上库一样了，然后可以将表数据从临时库取出来，按需恢复到线上库.

两阶段提交

为了让两份日志之间的逻辑一致.

由于redo log和binlog是两个独立的逻辑，若不用两阶段提交，要么就是先写完redo log再写binlog，或采用反过来的顺序.

假设当前ID=2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就发生了crash.

1. 先写redo log 再写binlog

假设redo log写完，binlog还没有写完时，MySQL进程异常重启，根据redo log，即使系统崩溃，仍然可以将数据恢复过来，所以恢复后c的值为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.

如果用binlog来恢复临时库的话，恢复出来的库与原库的值不同.

1. 先写binlog后写redo log

如果再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，所以这一行的值为0，但binlog里已经记录了将c从0改为1，若用binlog恢复临时库，与原库值不同.

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.