面試官：聊聊MySQL的兩階段提交的機制

這篇文章帶大家了解MySQL的兩階段提交的機制，介紹一下redo log和bin log，看看他們兩者是如何配合完成兩階段提交的，希望對大家有幫助！

MySQL透過兩階段提交的機制，保證了redo log和bin log的邏輯一致性，進而保證了資料的不遺失以及主從函式庫的資料一致。

而說起兩階段提交，就得先介紹一下redo log和bin log。

redo log

redo log即重做日誌，是InnoDB引擎特有的一種日誌（有的面試官常常問到這一點）。

redo log主要做什麼呢？

以更新數據為例，我們知道，MySQL的數據是儲存在磁碟上的，如果每一次更新數據，都去磁碟尋址找到要更新的數據，進行更新操作的話，這個IO成本是非常高的。

如果是固態硬碟還好，如果是機械式硬碟，那麼MySQL的更新效能根本無法滿足我們的業務需求。

所以，MySQL採用了一種叫做WAL的技術，Write-Ahead Logging。

當更新資料時，將更新操作（即某個資料頁上做了什麼修改）先寫到redo log裡面，然後更新內存，這個更新操作就算完成了。 MySQL會在伺服器空閒的時候，把redo log的作業記錄刷新到磁碟裡，以保持資料的一致性。

要注意的是，redo log雖然也是磁碟上的文件，但由於操作是順序寫，所以效能是非常高的。

當然了，redo log也是有大小上限的，不可能無限制的寫入。

以上圖為例，配置了4個redo log，write pos就是代表目前記錄寫到什麼位置了，而check point表示一個推進點，它會不斷的前移，做擦除資料的操作，以確保redo log可以不斷的寫入。

當然，在擦除資料之前，會把redo log的記錄刷新到磁碟。

透過redo log，可以保證即使MySQL發生異常重啟，資料也不會遺失（因為redo log是實體日誌，可以進行重播），這個特性就叫做crash-safe。

bin log

bin log是MySQL Server提供的一種日誌，叫做歸檔日誌，所有引擎都可以使用bin log。

那bin log和redo log的差別是什麼呢？

1，這兩種日誌的提供者不同：bin log是由MySQL Server提供的，redo log是InnoDB引擎特有的。

2，redo log主要記錄的是某個資料頁做了什麼修改，bin log記錄的是語句的原始邏輯，例如更新了某一行的某個欄位。

3，redo log是循環寫的，資料會被覆寫。 bin log是追加寫，一個文件寫滿，就寫下一個文件。

兩階段提交

介紹完了redo log和bin log，我們再看一下他們兩者是如何配合完成兩階段提交的。

上圖就是更新資料的流程，可以看到，在更新一條資料之前，MySQL會先將資料載入到內存，然後更新內存，開始寫redo log。

此時，redo log處於prepare狀態，等到bin log寫完之後，再提交事務，這一記錄的更新操作就算完成了。

redo log prepare -> 寫bin log -> redo log commit，這個流程就叫做兩階段提交。

下面我們分析一下，採用兩階段提交的好處。

情境一，redo log處於prepare狀態時，如果寫bin log失敗了，那麼更新失敗，此時redo log沒有commit，bin log也沒有記錄，兩者的狀態是一致的，沒有問題。

情境二，redo log處於prepare狀態時，寫bin log成功，但是當機導致commit失敗了。此時bin log產生了記錄，redo log沒有寫入成功，資料暫時不一致。

但不用擔心，當MySQL重新啟動時，會檢查redo log中處於prepare狀態的記錄。在redo log中，記錄了一個叫做XID的字段，這個字段在bin log中也有記錄，MySQL會透過這個XID，如果在bin log中找到了，那麼就commit這個redo log，如果沒有找到，說明bin log其實沒有寫成功，就放棄提交。

透過這樣的機制，保證了redo log和bin log的一致性。

總結

之所以MySQL中既存在redo log，又存在bin log，這是因為bin log是MySQL Server提供的一種歸檔日誌，本身並不具備crash-safe能力。而redo log本身不具備歸檔能力，他是一種循環寫的日誌。

MySQL透過將這兩個日誌整合起來，並透過兩階段提交的機制，保證了資料的一致性。

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