1.WAL介绍

在 MySQL 里有这问题，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 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。

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）

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 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。

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

image.png

wirte 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 redo log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 redo log 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
CrashSafe指MySQL服务器宕机重启后，能够保证：

  1.   - 所有已经提交的事务的数据仍然存在。
  2.   - 所有没有提交的事务的数据自动回滚。

2.WAL中 bin log 和 redo log 中的关系

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）

MySQL更新语句WAL机制详解-5 - 图2

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

2.1 bin log 和 redo log的区别

  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。

2.1.1更新语句的日志两阶段提交

例子：

 mysql> create table T(ID int primary key, c int);
 mysql> update T set c=c+1 where ID=2;

MySQL中执行器和 InnoDB 引擎在执行这个简单的 update 语句时的内部流程如下：

  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。

流程图如下：
image.png

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

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。

3. MySQL数据写入过程架构图

image.png