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上篇文章我们介绍了一个查询语句的执行流程，并介绍了执行过程中涉及的处理模块。一条查询语句的执行过程一般是经过连接器、分析器、优化器、执行器等功能模块，最后到达存储引擎。
那么，一条语句的更新流程是什么样的？
MySQL可以恢复到半个月内任意一秒的状态，是怎么做到的？
我们先复习下查询流程
这里我们需要注意的是，更新语句的流程和查询流程有两个区别，更新流程涉及两个重要的日志模块：
- redo log（重做日志）
- binlog（归档日志）
相信大家在这个面试，学习MySQL的过程中都反复听到这两个词
WAL技术
在MySQL中，WAL（Write-Ahead Logging）技术是一种常用的持久化数据的机制，用于确保数据库的事务操作能够持久化到磁盘并保持数据的一致性。WAL技术的核心思想是在事务进行修改之前，「先将修改操作记录到日志中，然后再将修改应用到数据库中」。
具体来说，MySQL中的WAL技术主要包括以下几个组件和步骤：
- Redo Log（重做日志）：Redo Log是一种事务日志，用于记录数据库中发生的修改操作。在事务提交之前，MySQL会将修改操作写入Redo Log，而不是直接写入磁盘。这样可以提高性能，因为磁盘写入是相对较慢的操作。
- Write-Ahead Logging（预写式日志）：WAL技术要求在事务提交之前，Redo Log必须先写入磁盘，然后再将修改操作应用到数据库中。这样即使在事务提交后发生系统崩溃，MySQL也可以通过Redo Log来恢复数据。
- Redo Log Buffer（重做日志缓冲区）：Redo Log Buffer是一个内存缓冲区，用于暂存待写入Redo Log的修改操作。当事务提交时，Redo Log Buffer中的内容会被刷新到磁盘的Redo Log文件中。
- Checkpoint（检查点）：Checkpoint是一个标记点，表示在这个点之前的所有事务已经持久化到磁盘。MySQL会定期将Checkpoint的位置更新到磁盘，以确保已经持久化的数据不会丢失。
- Crash Recovery（崩溃恢复）：当数据库发生崩溃或重启时，MySQL会通过读取Redo Log来恢复数据的一致性。它会按照Redo Log中的顺序，将每个事务的修改操作重新应用到数据库中，以还原数据的最新状态。
WAL技术的优点是可以提高数据库的性能和可靠性。通过将修改操作先记录到Redo Log中，可以避免频繁地写入磁盘，从而提高性能。同时，WAL技术还可以确保数据的持久性和一致性，即使在系统崩溃或断电的情况下也能够恢复数据。
MySQL中的WAL技术通过使用Redo Log和预写式日志的机制，确保事务的修改操作能够持久化到磁盘并保持数据的一致性。它是一种提高性能和可靠性的重要技术。
Redo log执行流程
- 当一个事务开始时，MySQL会为该事务分配一个唯一的事务ID，并将该事务的相关信息存储在内存中的事务控制块（Transaction Control Block，TCB）中。
- 在事务执行过程中，所有的修改操作都会被写入redo log缓冲区。这些修改操作包括插入、更新和删除等操作。
- 当事务提交时，MySQL会将该事务的所有修改操作按照顺序写入redo log文件中。这些修改操作会被写入到redo log缓冲区，然后通过后台线程定期将缓冲区中的内容刷新到磁盘上的redo log文件中。这个过程称为redo log的刷新。
- 在事务提交之前，MySQL会将redo log的刷新操作和数据页的刷新操作进行协调，以保证数据的一致性。这是通过使用write-ahead logging（预写式日志）的机制来实现的。即在事务提交之前，redo log必须先写入磁盘，然后再将修改操作应用到数据库中。
- 当数据库发生崩溃或重启时，MySQL会在启动过程中读取redo log文件，并将其中的修改操作重新应用到数据库中，以恢复数据的一致性。这个过程称为崩溃恢复。
Write Pos和CheckPoint
在MySQL的redo log中，有两个重要的概念：write pos（写入位置）和checkpoint（检查点）。
- Write Pos（写入位置）：Write Pos是指当前事务写入redo log的位置。当一个事务提交时，其修改操作会被写入redo log中的某个位置，Write Pos指向这个位置。下一个事务的修改操作将会从Write Pos指向的位置开始写入。
- Checkpoint（检查点）：Checkpoint是指一个标记点，表示在这个点之前的所有事务已经持久化到磁盘。当一个事务提交时，它的修改操作会被写入redo log，并且会更新Checkpoint的位置。这样，在Checkpoint之前的redo log中的操作可以被认为是已经持久化到磁盘的。
Checkpoint的作用是用于数据库的恢复和崩溃恢复。当数据库发生崩溃或重启时，MySQL会从Checkpoint的位置开始，读取redo log中的操作，并将其应用到数据库中，以还原数据的一致性。
Write Pos和Checkpoint之间的关系是，Write Pos会不断向前移动，指向最新的写入位置，而Checkpoint会根据一定的策略进行更新，以标记已经持久化到磁盘的操作。
需要注意的是，Write Pos和Checkpoint的位置是相对于redo log文件的偏移量，而不是绝对的字节位置。它们的值通常以字节为单位，表示相对于redo log文件起始位置的偏移量。
Write Pos表示当前事务写入redo log的位置，Checkpoint表示已经持久化到磁盘的操作的位置。Write Pos会不断向前移动，而Checkpoint会根据一定的策略进行更新，用于数据库的恢复和崩溃恢复。
Redo log是固定大小的，超出会发生什么
当redo log的固定大小不足以容纳新的修改操作时，MySQL会触发一个称为"redo log空间不足"的错误。在这种情况下，MySQL会停止新的事务提交，直到有足够的空间来写入redo log。
为了解决redo log空间不足的问题，可以采取以下几种方法：
- 增加redo log的大小：可以通过修改MySQL的配置参数
innodb_log_file_size来增加每个redo log文件的大小。增加redo log的大小可以提供更多的空间来存储修改操作，从而延长redo log的使用寿命。 - 增加redo log文件的数量：可以通过修改MySQL的配置参数
innodb_log_files_in_group来增加redo log文件组中的文件数量。增加文件数量可以增加redo log的总大小，从而提供更多的空间来存储修改操作。 - 提交事务并清空redo log：如果当前的事务已经提交，但redo log空间不足，可以尝试手动提交其他未提交的事务，以释放redo log空间。这可以通过执行
COMMIT语句来提交事务。 - 优化事务的写入操作：可以通过优化事务的写入操作，减少对redo log的写入量。例如，可以合并多个小事务为一个大事务，减少redo log的写入次数。
需要注意的是，增加redo log的大小或数量可能会增加系统的负载和崩溃恢复的时间。因此，在调整redo log大小时，需要综合考虑系统的性能和可靠性需求，并进行充分的测试和验证。
什么是binlog日志
Binlog（二进制日志）是MySQL的服务器层产生的一种日志，用于记录数据库中的所有修改操作，包括数据定义语言（DDL）和数据操作语言（DML）等操作。
Binlog以二进制格式记录了对数据库的逻辑修改操作，而不是直接记录对数据页的具体修改。它包含了一系列的事件（Event），每个事件都代表了一个数据库操作，如插入、更新、删除等。
Binlog的主要作用是用于「数据复制和恢复」。通过将Binlog传递给其他MySQL实例，可以实现数据的复制和同步。其他MySQL实例可以读取Binlog中的事件，并将其中的修改操作应用到自己的数据库中，从而实现数据的复制和同步。
此外，Binlog也可以用于数据恢复。在误操作、数据丢失或灾难恢复的情况下，可以通过读取Binlog来还原数据。通过逐个回放Binlog中的事件，可以将数据库恢复到特定的时间点或特定的操作之前的状态。
Binlog是追加写入的，不会被重复使用，以保留完整的修改历史。它可以通过配置参数进行启用和配置，包括指定Binlog的存储位置、设置Binlog的大小和保留时间等。
为什么MySQL会有两个日志，redo log和binlog？
MySQL之所以同时使用redo log和binlog两个日志，是因为它们具有不同的功能和用途。
- Redo Log（重做日志）：
- 功能：Redo log是InnoDB存储引擎特有的日志，用于保证事务的持久性和一致性。它记录了数据库中发生的修改操作，包括插入、更新和删除等操作。
- 作用：在数据库崩溃或重启时，通过读取redo log来恢复数据的一致性。它可以将未持久化到磁盘的修改操作重新应用到数据库中，以还原数据的最新状态。
- 特点：redo log是 「物理日志」，记录了对数据页的具体修改操作。它是循环写入的，可以重复使用，以减少磁盘IO的开销。
- Binlog（二进制日志）：
- 功能：Binlog是MySQL的服务器层产生的日志，记录了数据库中的所有修改操作，包括数据定义语言（DDL）和数据操作语言（DML）等操作。
- 作用：Binlog主要用于数据复制和恢复。它可以被其他MySQL实例读取，并将其中的修改操作应用到自己的数据库中，实现数据的复制和同步。同时，Binlog也可以用于数据恢复，例如在误操作或数据丢失时，可以通过读取Binlog来还原数据。
- 特点：Binlog是 「逻辑日志」，记录了对数据的逻辑修改操作。它是追加写入的，不会被重复使用，以保留完整的修改历史。
redo log保证了事务的持久性和一致性，而binlog则提供了数据复制和恢复的功能。它们共同工作，确保了MySQL数据库的数据安全和可靠性。
