MySql在更新操作时引入“两阶段提交”的必要性

日志模块有两个redo log和binlog,redo log 是引擎层的日志(负责存储相关的事),binlog是在Server层,主要做MySQL共嗯那个层面的事情。redo log就像一个缓冲区,可以让当更新操作的时候先放redo log中,等系统不忙的时候或redo log 满了的时候再写到磁盘中,redo log的大小是固定的。·这样也可以保证,即使中途数据库重启,也可以依照redo log把未完成写入磁盘的内容完成更新。这个能力叫做crash-safe。

redo log 是InnoDB引擎特有的,而Binlog是MySQL的Server层实现的,所有引擎都可以使用。

binlog会用“追加写”的形式记录所有的逻辑操作,所以binlog文件写到一定大小会切换到下一个,并不会覆盖以前的日志。

接下来看一下执行器和InnoDB引擎在执行一个见到的update语句时的内部流程

  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。

关于最后三步就是我们所说的两阶段提交,把redolog差写成了两个步骤:prepare和commit

两阶段提交是为了让两份日志之间的逻辑一致。

如果不是两阶段提交,无论是先写完 redo log 再写 binlog,或者采用反过来的顺序。在两个中间MySQL进程异常重启,都会发生字段的值与原库的值不同。

不只是误操作后会恢复数据,当需要扩容的时候:多搭建备库来增加系统的读能力的时候,都需要全量备份加上应用binlog实现,如果出现数据库状态“不一致”就会导致线上出现主从数据库不一致的情况。在这里插入图片描述

这里借用一下别人的图,如果在两阶段中间发生了crash怎么情况?

如果时刻A的话,binlog都没写,redo log 不完整,所以直接事务回滚

如果时刻B的话,先判断binlog是否完整:一个事务的 binlog 是有完整格式的:

  • statement 格式的 binlog,最后会有 COMMIT;
  • row 格式的 binlog,最后会有一个 XID event。

完整了那就补充redo log,然后恢复数据,如果binlog不完整,那就事务回滚。

它们有一个共同的数据字段,叫 XID。崩溃恢复的时候,会按顺序扫描 redo log:

  • 如果碰到既有 prepare、又有 commit 的 redo log,就直接提交;
  • 如果碰到只有 parepare、而没有 commit 的 redo log,就拿着 XID 去 binlog 找对应的事务。

我们可以查看binlog是否完整,却还是把redo log分为两阶段是因为redo log是在事务中的内容,如果不分两个阶段的话,完成redo log 事务就不能再回滚了,这个·时候binlog写入是啊比,InnoDB又回滚不了,数据和binlog日志就又不一致了。

redo log存储的是数据页的更新细节,binlog是更新内容。只是binlog无法实现崩溃恢复,只是redo log 没法实现归档,因为它是循环写。而且mysql系统还有很多地方都依赖于binlog

两个日志有相似的功能,也有相异的,所以两个日志都要存在,所以要想同时发挥作用,两阶段提交必不可少。

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