01-02 | SQL语句如何执行

01 | 基础架构：一条SQL查询语句是如何执行的？

连接和验证权限
查询缓存
分析器, 词法和语法解析
优化器,选择执行计划
执行器, 生成执行计划
查询, 存储引擎处理查询
结果集, 返回给客户端

优化器：

索引选择：选择最优的索引
统计信息：统计表中数据的统计信息，包括索引的选择
代价估算：估算查询的代价，包括IO、CPU、内存等资源的消耗
多表关联查询，join,决定哪个表可以先访问
基于CBO优化
索引下推
映射剪辑
条件推导
子查询优化
视图优化
等等

02 | 日志系统：一条SQL更新语句是如何执行的？

redo log

MySQL WAL 技术，先写日志，再写磁盘。保证掉电重启，数据不丢失（crash-safe）。

redo log 是 InnoDB 引擎特有的日志。

当记录更新时，Innodb 先记录 redo log 再更新内存，这时更新就算完成。引擎往往会在系统空闲时刷盘。

redo log 是实现了类似环形缓冲区，一个指针 write pos 是当前记录的位置，另一个指针 checkpoint 是当前要擦除的位置，

write pos 和checkpoint 之间是空闲部分。如果 write pos 快追上 checkpoint 时，代表缓冲区快满了，需要暂停刷盘

innodb_flush_log_at_trx_commit参数：

0：log buffer将每秒一次地写入log file中，并且log file的flush(刷到磁盘)操作同时进行。该模式下在事务提交的时候，不会主动触发写入磁盘的操作。
1：每次事务提交时MySQL都会把log buffer的数据写入log file，并且flush(刷到磁盘)中去，该模式为系统默认。
2：每次事务提交时MySQL都会把log buffer的数据写入log file，但是flush(刷到磁盘)操作并不会同时进行。该模式下，MySQL会每秒执行一次 flush(刷到磁盘)操作。

binlog

Server层日志。binlog 日志只能用于归档，没有crash-safe能力。

三个用途:

恢复：利用binlog日志恢复数据库数据
复制：主从同步
审计：通过二进制日志中的信息来进行审计，判断是否有对数据库进行注入攻击

format	定义	优点	缺点
statement	记录的是修改SQL语句	日志文件小，节约IO，提高性能	准确性差，对一些系统函数不能准确复制或不能复制，如now()、uuid()等
row(推荐)	记录的是每行实际数据的变更，记两条，更新前和更新后	准确性强，能准确复制数据的变更	日志文件大，较大的网络IO和磁盘IO
mixed	statement和row模式的混合	准确性强，文件大小适中	有可能发生主从不一致问题


sync_binlog参数：
0：当事务提交后，Mysql仅仅是将binlog_cache中的数据写入Binlog文件，但不执行fsync之类的磁盘 同步指令通知文件系统将缓存刷新到磁盘，而让Filesystem自行决定什么时候来做同步，这个是性能最好的。
n：在进行n次事务提交以后，Mysql将执行一次fsync之类的磁盘同步指令，同志文件系统将Binlog文件缓存刷新到磁盘

不同点:

redo log 是物理日志，记录的是“在某个数据页上做了什么修改”；binlog 是逻辑日志，记录的是这个语句的原始逻辑，比如“给 ID=2 这一行的 c 字段加 1 ”。 redo log 是循环写的，空间固定会用完；binlog 是可以追加写入的。binlog 文件到一定大小，会切换到下一个文件。

undo log

InnoDB 引擎支持事务的原子性和一致性，通过 undo log 来实现。

undo log 是 InnoDB 引擎特有的日志。 undo log 主要用于实现事务的回滚操作，当事务执行过程中，如果出现错误或者需要回滚，InnoDB 引擎会通过 undo log 来实现事务的回滚。

undo log 记录的是数据修改前的状态，当需要回滚时，通过 undo log 可以将数据恢复到修改前的状态。

undo log 的数据结构是一颗 B+ 树，每个节点对应一个事务，记录了这个事务对这个节点的修改。

undo log 的插入和删除操作都需要写 redo log，保证数据一致性。

undo log 的大小是可以配置的，默认大小是 1MB。

undo log 作用

事务回滚：当事务执行过程中，如果出现错误或者需要回滚，InnoDB 引擎会通过 undo log 来实现事务的回滚。
多版本并发控制：InnoDB 引擎支持多版本并发控制，通过 undo log 可以实现旧版本数据可见性。