引 言

前提：

• 以下討論的前提 是設(shè)置MySQL的crash safe相關(guān)參數(shù)為雙1：

sync_binlog=1

innodb_flush_log_at_trx_commit=1

背景說明：

• WAL機制 (Write Ahead Log)定義: WAL指的是對數(shù)據(jù)文件進(jìn)行修改前，必須將修改先記錄日志。MySQL為了保證ACID中的一致性和持久性，使用了WAL。
• Redo log的作用: Redo log就是一種WAL的應(yīng)用。當(dāng)數(shù)據(jù)庫忽然掉電，再重新啟動時，MySQL可以通過Redo log還原數(shù)據(jù)。也就是說，每次事務(wù)提交時，不用同步刷新磁盤數(shù)據(jù)文件，只需要同步刷新Redo log就足夠了。相比寫數(shù)據(jù)文件時的隨機IO，寫Redo log時的順序IO能夠提高事務(wù)提交速度。
• 組提交的作用:
• 在沒有開啟binlog時

Redo log的刷盤操作將會是最終影響MySQL TPS的瓶頸所在。為了緩解這一問題，MySQL使用了組提交，將多個刷盤操作合并成一個，如果說10個事務(wù)依次排隊刷盤的時間成本是10，那么將這10個事務(wù)一次性一起刷盤的時間成本則近似于1。

• 當(dāng)開啟binlog時

為了保證Redo log和binlog的數(shù)據(jù)一致性，MySQL使用了二階段提交，由binlog作為事務(wù)的協(xié)調(diào)者。而 引入二階段提交 使得binlog又成為了性能瓶頸，先前的Redo log 組提交 也成了擺設(shè)。為了再次緩解這一問題，MySQL增加了binlog的組提交，目的同樣是將binlog的多個刷盤操作合并成一個，結(jié)合Redo log本身已經(jīng)實現(xiàn)的 組提交，分為三個階段(Flush 階段、Sync 階段、Commit 階段)完成binlog 組提交，最大化每次刷盤的收益，弱化磁盤瓶頸，提高性能。

圖解：

下圖我們假借“渡口運輸”的例子來看看binlog 組提交三個階段的流程：

在MySQL中每個階段都有一個隊列，每個隊列都有一把鎖保護(hù)，第一個進(jìn)入隊列的事務(wù)會成為leader，leader領(lǐng)導(dǎo)所在隊列的所有事務(wù)，全權(quán)負(fù)責(zé)整隊的操作，完成后通知隊內(nèi)其他事務(wù)操作結(jié)束。

Flush 階段 (圖中第一個渡口)

• 首先獲取隊列中的事務(wù)組
• 將Redo log中prepare階段的數(shù)據(jù)刷盤(圖中Flush Redo log)
• 將binlog數(shù)據(jù)寫入文件，當(dāng)然此時只是寫入文件系統(tǒng)的緩沖，并不能保證數(shù)據(jù)庫崩潰時binlog不丟失 (圖中Write binlog)
• Flush階段隊列的作用是提供了Redo log的組提交
• 如果在這一步完成后數(shù)據(jù)庫崩潰，由于協(xié)調(diào)者binlog中不保證有該組事務(wù)的記錄，所以MySQL可能會在重啟后回滾該組事務(wù)

Sync 階段 (圖中第二個渡口)

• 這里為了增加一組事務(wù)中的事務(wù)數(shù)量，提高刷盤收益，MySQL使用兩個參數(shù)控制獲取隊列事務(wù)組的時機：

binlog_group_commit_sync_delay=N：在等待N μs后，開始事務(wù)刷盤(圖中Sync binlog)

binlog_group_commit_sync_no_delay_count=N：如果隊列中的事務(wù)數(shù)達(dá)到N個，就忽視binlog_group_commit_sync_delay的設(shè)置，直接開始刷盤(圖中Sync binlog)

• Sync階段隊列的作用是支持binlog的組提交
• 如果在這一步完成后數(shù)據(jù)庫崩潰，由于協(xié)調(diào)者binlog中已經(jīng)有了事務(wù)記錄，MySQL會在重啟后通過Flush 階段中Redo log刷盤的數(shù)據(jù)繼續(xù)進(jìn)行事務(wù)的提交

Commit 階段 (圖中第三個渡口)

• 首先獲取隊列中的事務(wù)組
• 依次將Redo log中已經(jīng)prepare的事務(wù)在引擎層提交(圖中InnoDB Commit)
• Commit階段不用刷盤，如上所述，F(xiàn)lush階段中的Redo log刷盤已經(jīng)足夠保證數(shù)據(jù)庫崩潰時的數(shù)據(jù)安全了
• Commit階段隊列的作用是承接Sync階段的事務(wù)，完成最后的引擎提交，使得Sync可以盡早的處理下一組事務(wù)，最大化組提交的效率

缺陷分析：

本文最后要討論的bug(可通過閱讀原文查看)就是來源于Sync 階段中的那個binlog參數(shù)binlog_group_commit_sync_delay，在MySQL 5.7.19中，如果該參數(shù)不為10的倍數(shù)，則會導(dǎo)致事務(wù)在Sync 階段等待極大的時間，表現(xiàn)出來的現(xiàn)象就是執(zhí)行的sql長時間無法返回。該bug已在MySQL 5.7.24和8.0.13被修復(fù)。

到此這篇關(guān)于MySQL組提交(group commit)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)MySQL組提交內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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