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(1) 更新数据阶段

  • Buffer Pool 缓冲池
    • 内存结构；
    • 更新语句时，比如 id=1 这行数据，先看看是否在缓冲池里，如果不在，会直接从磁盘里加载到缓冲池里来，而且还会对这行数据加独占锁；
  • undo 日志文件
    • 为了允许在事务提交前，可以对数据进行回滚，会把更新前的值写入 undo 日志文件；
    • 例如，id=1 这样数据的 name=zhangsan，更新为 name=xxx，那么会把原先 id=10 and name=zhangsan 这些信息，写入到 undo 日志文件中去；
  • 执行器更新内存数据
    • 更新的时候，先更新缓冲池中的数据，因为与磁盘中的数据不一致了，内存更新后的数据称为脏数据；

  • Redo Log Buffer

    • 内存结构；
    • redo 日志，记录对数据做了什么修改，比如 id=1 这行数据更新成了name字段值为xxx；
    • redo 日志，在 MySQL 突然宕机的时候，用来恢复你更新过的数据，避免数据丢失； :::info 如果还没提交事务，MySQL 宕机了怎么办？

  • 内存中 Buffer Pool 修改过的数据都丢失掉，内存中 Redo Log Buffer 的 redo 日志也会丢失；

  • 此时宕机，内存中丢失的数据是不要紧的，磁盘还是更新前的值，只是这个事务的执行失败了，没有更新成功，应用系统会收到一个数据库的异常；
  • 宕机不会有任何问题，只有应用收到一个异常； :::

(2) 提交事务阶段

  • 提交事务的时候，将 redo 日志写入磁盘中
    • 刷盘策略：innodb_flush_log_at_trx_commit 参数
      • 0：事务提交时，不把 redo log 刷入磁盘；
      • 1（建议）：事务提交时，必须把 redo log 从内存刷入磁盘，只要事务提交成功， redo log 必然在磁盘里了；
        • 如果 buffer pool 更新过的数据还没同步到磁盘里，哪怕此时宕机了，重启后，也可以根据 redo 日志去恢复内存之前做过的修改；
      • 2：事务提交时，把 redo log 写入磁盘对应的 os cache 内存缓存里；
  • 提交事务的时候，将 binlog 日志写入磁盘中
    • binlog：
      • binlog 归档日志，偏向于逻辑性的日志，例如对 users 表中的 id=10 的行数据做了更新操作，更新以后的值是什么；而 redo log 是偏向于物理性的重做日志，例如对哪个数据页中的什么记录，做了什么修改；
      • binlog 不是 InnoDB 存储引擎特有的日志文件，是属于 mysql server 自己的日志文件；而 redo log 是属于 InnoDB 特有的一个东西；
    • 刷盘策略：sync_binlog 参数
      • 0：默认值，提交事务时，把 binlog 写入磁盘对应的 os cache 内存缓存里；
      • 1：提交事务时，强制把 binlog 直接写入到磁盘文件里；
  • 基于 binlog 和 redo log 完成事务的提交
    • 将本次更新对应的 binlog 文件名称和对应的文件里的位置，都写入 redo log 日志文件里；
    • 同时，在 redo log 日志文件里写入一个 commit 标记，完成最终的事务提交；
      • commit 标记的意思在于，判定此次事务是否成功；
  • 事务已经提交，后台 IO 线程随机将内存更新后的脏数据输入磁盘
    • 此时事务已提交，redo log 和 binlog 都记录了修改的内存“id=10 的这样数据，name 值更新为 xxx”；
    • MySQL 有一个后台 IO 线程，会在之后的某个时间里，随机把内存 buffer pool 中的修改后的脏数据刷入磁盘文件；
      • 如果脏数据刷入磁盘前，发生宕机也没关系，重启后，会根据 redo 日志恢复之前提交事务做过的修改到内存里去，就是 id=10 的数据 name 值修改为 xxx，然后等某个时候，IO 线程再把脏数据刷入磁盘；

(3) 总结 InnoDB 存储引擎的架构原理

  • InnoDB 存储引擎主要包含：
    • buffer pool、redo log 等内存里的缓存数据；
    • undo 日志文件、redo 日志文件、binlog 日志文件(所属 mysql server)；
    • 执行更新时，每条 SQL 都会对应修改 buffer pool 里的缓存数据，写 undo 日志、写 redo log buffer 几个步骤；
    • 提交事务时，会把 redo log、binlog 刷入磁盘，完成 redo log 中的事务 commit 标记；
    • 最后，后台 IO 线程会随机的把 buffer pool 里的脏数据刷入磁盘；