MySQL中一条更新的SQL如何执行

MySQL 之 -- 一条更新的 SQL 如何执行，一条更新的 SQL 语句如何执行执行流程一条 SQL 的执行流程如图所示：(图片来源于网络) 如图所示：MySQL 数据库主要分为两个层级：服务层和存储引擎层服务层：server 层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器，包括大多数 MySQL 中的核心功能所有跨存储引擎的功能也在这一层实现，包括存储过程、触发器、视图等。

执行流程

一条 SQL 的执行流程如图所示：（图片来源于网络）

如图所示：

MySQL 数据库主要分为两个层级：服务层和存储引擎层

• 服务层：server 层包括连接器、查询缓存、分析器、优化器、执行器，包括大多数 MySQL 中的核心功能所有跨存储引擎的功能也在这一层实现，包括 存储过程、触发器、视图等。
• 存储引擎层：存储引擎层包括 MySQL 常见的存储引擎，包括 MyISAM、InnoDB 和 Memory 等，最常用的是 InnoDB，也是现在 MySQL 的默认存储引擎。存储引擎也可以在创建表的时候手动指定，比如：

SQL 语句的执行过程

• 连接器：需要 MySQL 客户端登录，需要一个 连接器 来连接用户和 MySQL 数据库，“mysql -u 用户名 -p 密码” 进行 MySQL 登录，在完成 TCP 握手 后，连接器会根据输入的用户名和密码验证登录身份。若错误 会提示 Access denied for user。若成功，MySQL 会根据权限表中的记录来判定权限。
• 查询缓存：MySQL 在得到一个执行请求后，会首先去 查询缓存 中查找，是否执行过这条 SQL 语句，之前执行过的语句以及结果会以 key-value 对的形式，被直接放在内存中。key 是查询语句，value 是查询的结果。如果通过 key 能够查找到这条 SQL 语句，直接返回 SQL 的执行结果。若存在缓存中，就会继续后面的执行阶段。执行完成后，执行结果就会被放入查询缓存中。优点是效率高。但是查询缓存不建议使用， 因为在 MySQL 中对某张表进行了更新操作，那么所有的查询缓存就会失效，对于更新频繁的数据库来说，查询缓存的命中率很低。需要注意：在 MySQL8.0 版本，查询缓存功能就删除了，不存在查询缓存的功能了
• 分析器: 分为词法分析和语法分析 1). 词法分析：首先，MySQL 会根据 SQL 语句进行解析，分析器会先做 词法分析，你写的 SQL 就是由多个字符串和空格组成的一条 SQL 语句，MySQL 需要识别出里面的字符串是什么，代表什么。 2). 语法分析：然后进行 语法分析， 根据词法分析的结果，语法分析器会根据语法规则，判断输入的这个 SQL 语句是否满足 MySQL 语法。如果 SQL 语句不正确，就提示：You have an error in your SQL suntax
• 优化器：经过分析器分析后，SQL 就合法了，但在执行之前，还需要进行优化器的处理，优化器会判断使用了哪种索引，使用哪种连接，优化器的作用 就是确定效率最高的执行方案。
• 执行器：在执行阶段，MySQL 首先会判断有没有执行语句的权限，若无权限，返回没有权限的错误；若有权限，就打开表继续执行。打开表时，执行器会根据标的引擎定义，去使用该引擎提供的接口，对于有索引额表，执行的逻辑类似。 存储引擎提供数据读取和记录的接口。

更新 SQL 语句的日志记录

日志记录用到 WAL 技术，全称为 Write-Ahead-logging

关键点为：先写日志，再写磁盘

redo log

1. redo log 是 InnoDB 引擎 中的日志模块，只有 InnoDB 中有。
2. redo log 是物理日志，记录 “这个数据页做了什么改动”。
3. 是固定大小的日志模块。比如可以配置为一组 4 个文件，每个文件大小是 1GB，那么这块日志就可以记录 4GB 的内容，可以理解为一个环形结构，有一个 write pos 标识当前记录的位置，一边写入一边后移，有一个 check point 记录当前要擦除的位置（当然擦除之前要写入数据文件中），也是往后推移，并且循环的。当 write pos 追上 check point 的时候表示日志已经满了， 当前需要停下来先擦除一些记录，存到数据文件中，为需要写入的日志腾出空间。
4. 有了 redo log，InnoDB 就保证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

binlog

1. binlog 是 server 层的日志，称之为归档日志。因为 binlog 是 server 层的那就代表所有的存储引擎都可以使用。
2. binglog 是逻辑日志，记录的是这个语句的原始逻辑，比如 “给 ID=2 这行的 C 字段加 1”
3. binlog 有两种模式：statement 格式是记录执行的 sql 语句，而 row 格式是记录行的内容，会记录两行数据，分别是：更新前的这行数据和更新后的这行数据。
4. binlog 是可以追加写的日志，在日志文件写到一定大小，会切换到下一个文件记录，并不会覆盖以前的日志。

redo log 与 binlog 执行顺序，和重要的两步提交

更新流程如图所示：红色为在执行器中执行，蓝色在 InnoDB 内部执行

update 语句执行时的内部流程。

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。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。

其中 prepare 和 commit 两个阶段就是 两步提交

若在 prepare 后写入 binlog 阶段出问题，现在这条数据是 prepare 状态，然后我们恢复数据库的时候这条数据的更新操作就会回滚，不产生变更，若在 commit 出了问题，也会进行回滚，这样可以保证数据的一致性。