大型面試現場:一條update sql執行都經歷什麼?

導讀

Hi,大家好!我是白日夢!本文是MySQL專題的第 24 篇。

今天我要跟你分享的MySQL話題是:「從一條update sql執行都經歷什麼開始,發散開一系列的問題,看看你能抗到第幾問吧」

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好!我們開始吧! 


























                              























Hi同學,聽說你上一面表現的還可以,這一面要不咱繼續?



嗯,好啊!









好,你說一下一條update sql的執行,都經歷了哪些階段吧



我可以畫一張簡圖,然後我們一起看一下這張腦圖吧






你可以花幾秒看下這個圖哦









嗯,你繼續!



一般在我們的後端系統中,和數據庫打交道都邏輯都放在DAO層,DAO層的持久化框架中封裝了:數據驅動(Driver),SQL語句一般也都是由DAO層的持久化框架發送給數據庫的。









嗯,那你說的DAO層就是上圖中的客戶端了吧


但是我看你的簡圖,貌似是把數據庫劃分成兩部分,Server層和InnoDB層。你說說看!



是的,通常大家會把數據庫分層兩部分,上層的Server層和下層的存儲引擎層。


總的來看:Server層主要是負責和客戶端建立網絡連接,接受客戶端傳遞過來的SQL、預處理、由執行器發送給儲存引擎執行。

而存儲引擎會和操作系統的文件系統打交道。


我在圖中畫的存儲引擎層是InnoDB,MySQL不止這一種執行引擎,對於MySQL來說存儲引擎是可插拔的。


常見的還有什麼MyISAM、NDB、Memory等等。









嗯,你說的沒錯!那如果我讓你寫一個MySQL的Server層。你有什麼思路嗎?說說看!



…..






有思路,下面我用大白話簡單描述一下:


你知道的!MySQL被吹的再神,本質上不過是個軟件而已,而且Server層的功能相對來說比較簡單,主要就是接受客戶端的連接,拿到網絡包中的SQL語句,然後處理……


並且它是單進程多線程的軟件,通常會佔用3306端口啟動,那我完全可以一比一寫出一個MySQL Server層嘛!


比如我可以用熟悉的編程語言,TCP編程,寫個TCP – Server端,監聽3306端口啟動。然後從接收到的數據包中取出數據,按照MySQL協議解析數據,得到SQL語句。再處理SQL語句就是了!






白日夢補充:歡迎關注我的公眾號,我特希望出一套視頻課從0開始,手擼出一個數據庫中間件(有讀寫分離、權限管理、事務能力)。讓每個加入白日夢的圈子的人都吃透數據庫中間件!





嗯!(我猜這傢伙肯定對某個數據庫中間件特別熟悉



你整體的思路是沒問題的!



回到正題,繼續說update sql如何被處理。



,我們的應用程序把SQL發送給Server層後,SQL會陸續被分析器、優化器、執行器處理。


另外在圖中你能看到:查詢緩存。這個查詢緩存由Server層維護,它設計的初衷就是在內存中暫存原來查詢的結果。以便下次查詢時可以快速得到結果^_^


但是它有個缺點就是當有對該表的更新操作時,該表的查詢緩存會被廢棄。所以MySQL8中將查詢緩存砍掉了。









嗯,繼續。



嗯嗯,那我繼續往下說。


分析器的作用:對SQL進行語法、詞法上的分析。


優化器的作用:生成執行計劃、選擇索引。


執行器的作用:操作執行引擎,獲取SQL的執行結果。









嗯,剛才你還說你可以寫個MySQL的Server層,那我現在就讓你實現這個分析器!


task is cheap,show me the code!



,可以下看面的Case。










,這個話題過


你繼續往下說。



我們的update sql經過server層的分析檢測之後,最終由執行器交由存儲引擎執行。


因為InnoDB是支持事務的,而我們現在是update類型的SQL,所以會被放在一個單獨的事務中去執行。


為了提供事務回滾的能力,於是有了上圖中的第5步,InnoDB存儲引擎會先寫undo log。






白日夢補充:
簡介undo log、truncate、以及undo log如何幫你回滾事物?


寫完undo log之後,整體的執行流程會來到圖中的第6步。


在BufferPool緩存池中對內存中的數據進行update。









Buffer Pool緩存池?那我得問下


這個Buffer Pool緩存池是啥?


另外我看你上圖中的Server層也有一個查詢緩存呀,它和BufferPool緩存池啥區別?



嗯,是這樣的。 首先我們都知道,MySQL是支持持久化的,數據最終都落在磁盤上。


但是如果所有的update sql 都直接、大量、頻繁的進行IO磁盤操作,會導致MySQL整體的性能極具下降。






現在MySQL實現方式是:它在內存中數據進行CRUD,所以在圖中可以看到,BufferPool中的數據是從磁盤上讀進去的。



在內存中CRUD就能獲得最大的性能。後續再通過一定的機制將數據刷新回磁盤中。






白日夢補充:
用十一張圖講清楚,當你CRUD時BufferPool中發生了什麼!以及BufferPool的優化!





小夥子可以!繼續說!



當update sql修改完內存中的數據後,接下來就是提交事務了。提交事務的方式一般都是兩階段提交。


也就是:

1、先寫redo log(prepare)

2、寫binlog

3、寫redo log (commit)


這些日誌後續也都會有一定的機制控制把它們持久化到磁盤中。






白日夢補充:
全網最牛X的!MySQL兩階段提交串講!沒有之一!
了解bin log的寫入機制嗎?說說你們線上如何調整參數的!
傳說中的MySQL的redo log是什麼?談談看





那你說一下redo log、bin log分別給了MySQL什麼能力吧



記錄binlog可以使MySQL就擁有:搭建集群、數據備份、數據恢復、審計的能力啊


寫redolog後MySQL就擁有了崩潰恢復的能力。









嗯,那你是怎麼理解這個binlog的數據恢復和redolog的崩潰恢復的呢?


binlog 有redolog 崩潰恢復的能力嘛?



嗯~,我是這樣理解的:binlog由MySQL的上層也就是Server層記錄。


可以看下這張圖:截自部分binlog



可以看到binlog中記錄的是sql語句,記錄這你對哪張表的id=xx的行做了什麼樣的修改。



像數據表啊、行啊這都是一些只存在於輯上概念






而redolog中記錄的是物理層面的概念。比如redo log中會記錄你對xxx表空間的XXX數據頁xxx偏移量的地方做了XXX更新。






所以說,binlog的數據恢復和redo log的崩潰恢復其實是發生在兩個層面的,完全是兩碼事的!


就像是上圖那樣,binlog的中不是記錄著SQL嗎?所以可以把藉助binlog的實現的數據恢復理解成回放binlog中的SQL。


而redolog的崩潰恢復指的是當MySQL出現異常Crash重啟後,將內存中數據恢復成崩潰前的臟數據








嗯!了解,整體上看你的回答的還可以!


我沒有問題了,你還有什麼想問我的嗎?


沒有問題了,感謝大佬百忙抽空來給我面試!








哈哈,客氣!你應該會進入下一面的。好好準備,期待你下一面優秀的表現


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