MySQL中一条更新的SQL如何执行

2021-09-29 18:00 PHP开源社区
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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)
图片如图所示:

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
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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。

来源:https://blog.51cto.com/u_14612701/2505993

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