mysql中一条update的执行过程
一、Server层阶段:
连接器:负责跟客户端建立连接、获取权限、维持和管理连接
分析器:验证通过以后,分析器会对该语句分析, 判断是否语法有错误等。
优化器:选择索引,生成执行计划。
执行器:根据优化器生成的执行计划,调用存储引擎API执行SQL。
二、InnoDB引擎层阶段:
- 事务执行阶段:
进入InnoDB后引擎层,首先会判断该SQL涉及到的页是否存在于缓存中,如果不存在则从磁盘读取该行记录所在的数据页并加载到BP缓冲池。
假设不存在,然后通过 B+Tree 读取到磁盘的索引页加载到BP缓冲池中 ,如何加载到BP缓冲池中:
首先 通过 space id 和 page no 哈希计算之后把 索引页加载到指定的 buffer pool instance 中
判断 free list 是否有空闲页可用(Innodb_buffer_pool_pages_free、 Innodb_buffer_pool_wait_free),没有则淘汰脏页或者lru list的Old页
把数据页 copy到 free list中,然后加载到 lru list的 old区的 midpoint(头部);
通过二分法查找该页对应的记录,试图给这个SQL涉及到的行记录加上排他锁,过程如下:
如果事务当前记录的行锁被其他事务占用的话,就需要进入锁等待;
进入锁等待之后,同时判断会不会由于自己的加入导致了死锁;
检测到没有锁等待和不会造成死锁之后,行记录加上排他锁。
写逻辑的undo:
将修改前的记录写入undo中
修改当前行的值,填写事务编号,使用回滚指针指向undo log中的修改前的行
从而构建回滚段,用于回滚数据和实现MVCC的多版本
写redo log buffer:
先判断redo log buffer是否够用,redo log buffer不够用就等待,体现在状态值 Innodb_log_waits 上;
在 BP缓冲池 的 Lru list中old区的midpont中对该数据页的行记录的字段值做更新操作,并把修改之后的字段值写入到redo log buffer中
并给LSN加上当前redo log写入的长度(写入长度为 length 的redo log,LSN就会加上 length)
(因为redo group commit的原因,这次事务所产生的redo log buffer可能会跟随其它事务一同flush并且sync到磁盘上)
字段值在BP缓冲池更新成功以后,对应的数据页就是脏页了
写binlog cache:
同时修改的信息,会按照event的格式,记录到binlog_cache中。
写change buffer:
之后把这条sql, 需要在二级索引上做的修改,写入到change buffer page,等到下次有其他sql需要读取该二级索引时,再去与二级索引做merge
(随机I/O变为顺序I/O,但是由于现在的磁盘都是SSD,所以对于寻址来说,随机I/O和顺序I/O差距不大)
事务commit or rollback:
此时update语句已经完成,需要commit或者rollback。这里讨论双1即sync_binlog=1 和 innodb_flush_log_at_trx_commit=1;
- 假设事务COMMIT
2.1. 事务的COMMIT 分为prepare阶段与commit阶段
事务的COMMIT操作,在存储引擎层与server层之间采用的是内部XA;
两阶段提交协议, 保证两个事务的一致性,这里主要保证redo log和binlog的原子性;
2.2. redo log prepare:
写入 redo log处于prepare状态 并且写入事务的xid;
将 redo log buffer 刷新到 redo log磁盘文件中,用于崩溃恢复; #刷盘的方式由 innodb_flush_log_at_trx_commit 决定
2.3. binlog write&fsync: 执行器把 binlog cache 里的完整事务和 redo log prepare中的XID 写入到 binlog 中
dump线程会从binlog_cache里把event主动发送给slave的I/O线程,同时执行 fsync刷盘(大事务的话这步非常耗时),并清空 binlog cache。
#事务中写 binlog 的部分日志:
190511 11:06:54 server id 123306 end_log_pos 439 CRC32 0x1c809de0 Xid = 614
COMMIT/!/;
binlog刷盘的方式由 sync_binlog 决定;binlog写入完成,事务就算是成功。
事务执行过程中,先把日志写到 binlog cache,事务提交的时候,再把 binlog cache 写到 binlog file 中。当sync_binlog为1时,当binlog落盘以后才会通知dump thread进行主从复制
2.3. redo log commit: commit阶段,由于之前该事务产生的redo log已经sync到磁盘了。所以这步只是在redo log里标记commit,说明事务提交成功。
2.4. 事务提交成功,释放行记录持有的排他锁;
2.5. 当binlog和redo log都已经落盘以后,如果触发了刷新脏页的操作:
先把该脏页复制到doublewrite buffer里,其次把doublewrite buffer里的刷新到共享表空间(ibdata),然后才是把脏页写入到磁盘中;
这时候内存页与磁盘的数据页一致。
- 假设事务ROLLBACK
如果事务因为异常或者被显式的回滚了,那么所有数据变更都要改回去。这里就要借助回滚日志中的数据来进行恢复了。
对于in-place(原地)更新,将数据回滚到最老版本;
对于delete+insert方式进行的,标记删除的记录清理删除标记,同时把插入的聚集索引和二级索引记录也会被直接删除。
三、至此,一条update SQL在MySQL中结束生命历程
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