MySql实战45讲【SQL查询和更新执行流程】

01 | 基础架构：一条SQL查询语句是如何执行的？

SQL 语句在 MySQL的各个功能模块中的执行过程

Server 层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器等，涵盖 MySQL 的大多数核心服务功能，以及所有的内置函数（如日期、时间、数学和加密函数等），所有跨存储引擎的功能都在这一层实现，比如存储过程、触发器、视图等。

而存储引擎层负责数据的存储和提取。其架构模式是插件式的，支持 InnoDB、
MyISAM、Memory 等多个存储引擎。现在最常用的存储引擎是 InnoDB，它从 MySQL5.5.5 版本开始成为了默认存储引擎。

其中的Command 列显示为“Sleep”的这一行，就表示现在系统里面有一个空闲连接

客户端如果太长时间没动静，连接器就会自动将它断开。这个时间是由参数 wait_timeout 控制的，默认值是 8 小时

相关命令：

-- 是客户端 非交互式的连接时间,单位秒
SHOW VARIABLES LIKE 'wait_timeout%';
-- 是客户端 交互式的连接时间,单位秒
SHOW VARIABLES LIKE 'interactive_timeout%';

执行器流程


mysql慢日志

-- 查看是否开启慢查询日志功能
SHOW VARIABLES LIKE 'slow_query%';

# 开启 MySQL 慢查询日志功能
SET GLOBAL slow_query_log=ON;
# 设置慢sql的时间,执行时间超过 1 秒的 SQL 语句将被记录到日志中
SET GLOBAL long_query_time=1;

02 | 日志系统：一条SQL更新语句是如何执行的？

在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

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:redo log（重做日志）和 binlog（归档日志）

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

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.

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

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 log，InnoDB 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.

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.

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）

这两种日志有以下三点不同

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”；binlog 是逻辑日
   志，记录的是这个语句的原始逻辑，比如“给 ID=2 这一行的 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到下一个，并不会覆盖以前的日志

sql更新流程

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。如果
   ID=2 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。
2. 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 N+1，得到
   新的一行数据，再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。
4. 执行器生成这个操作的 binlog，并把 binlog 写入磁盘。
5. 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。

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

redo log 的写入拆成了两个步骤：prepare 和 commit，这就是"两阶段提交"

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

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

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.

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.

总结

1. Redo log不是记录数据页“更新之后的状态”，而是记录这个页 “做了什么改动”
2. Binlog有两种模式，statement 格式的话是记sql语句， row格式会记录行的内容，记两条，更
   新前和更新后都有

参考

mysql慢日志