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MySQL:每次update一定会修改数据吗?

DBAplus社群 • 9 月前 • 142 次点击  


一、问题描述


假设我们有这样一张表,且包含一条记录:


CREATE TABLE `mytest` (  `id` int(11) NOT NULL,  `c1` int(11) DEFAULT NULL,  `c2` int(11) DEFAULT NULL,  `c3` int(11) DEFAULT NULL,  PRIMARY KEY (`id`),  KEY `c1` (`c1`),  KEY `c2` (`c2`)包含记录:+----+------+------+------+| id | c1   | c2   | c3   |+----+------+------+------+|  1 |   11 |   12 |   13 |

这个表实际上包含3个索引:


  • 主键索引(且值包含一个block)

  • 索引c1(且值包含一个block)

  • 索引c2(且值包含一个block)


那么我们考虑如下的语句:


  • A: update mytest set c1=11,c2=12,c3=13 where id=1(c1\c2\c3字段都不更改)

  • B: update mytest set c1=11,c2=12,c3=14 where id=1(c1\c2字段不更改)

  • C: update mytest set c1=12,c2=12,c3=14 where id=1(c2字段不更改)


那么问题如下:


  • A 场景下各个索引的值是否更改,也就是实际的各个索引block是否更改。

  • B 场景下索引c1和索引c2的数据是否更改,也就是实际的索引c1和索引c2的block是否更改。

  • C 场景下索引c2的数据是否更改,也就是实际索引c2的block是否更改。


二、大概的半段方式和流程


对于update语句来讲,函数mysql_update对修改流程大概如下:


  • 扫描数据,获取数据(rr_sequential),存储mysql格式的数据到record[0]中,其表示大概如下:


field1 | field2 | … | fieldN


每个field都包含一个指向实际数据的指针。


  • 保存获取的mysql格式的数据到record[1]中,然后使用语法解析后的信息填充获取的record[0]中的数据(fill_record_n_invoke_before_triggers->fill_record),这里就是使用c1=,c2=,c3=*填充数据,需要填充的数据和字段实际上保存在两个List中分别为Item_feild和Item_int类型的链表我们这里就叫做column_list和values_list,它们在bsion规则文件中使用如下表示:

                $$.column_list->push_back($1.column) ||                $$.value_list->push_back($1.value))

下面使用语句update mytest set c1=11,c2=12,c3=13 where id=1来debug一下这个两个list,我们断点放到fill_record_n_invoke_before_triggers就可以了,


(gdb) p fields$67 = (List &) @0x7fff30005da8: { = { = {}, first = 0x7fff300067f8, last = 0x7fff30006af8, elements = 3}, }(gdb) p ((Item_field *)(fields->first->info)).field_name$68 = 0x7fff309316d4 "c1"(gdb) p ((Item_field *)(fields->first->next->info)).field_name$69 = 0x7fff309316d7 "c2"(gdb) p ((Item_field *)(fields->first->next->next->info)).field_name$70 = 0x7fff309316da "c3"(gdb) p values$73 = (List &) @0x7fff30006e38: { = { = {}, first = 0x7fff30006808, last = 0x7fff30006b08, elements = 3}, }(gdb) p ((Item_int*)(values->first->info)).value$74 = 11(gdb) p ((Item_int*)(values->first->next->info)).value$75 = 12(gdb) p ((Item_int*)(values->first->next->next->info)).value$76 = 13

这样修改后record[0]中需要修改的字段的值就变为了本次update语句中的值。


  • 过滤点1,比对record[0]和record[1] 中数据是否有差异,如果完全相同则不触发update,这里也就对应我们的场景A,因为前后记录的值一模一样,因此是不会做任何数据更改的,这里直接跳过了*。


  • 到这里肯定是要修改数据的,因此对比record[0]和record[1]的记录,将需要修改的字段的值和字段号放入到数组m_prebuilt->upd_node->update中(calc_row_difference),其中主要是需要修改的new值和需要修改的field_no比对方式为:


  • 长度是否更改了(len)

  • 实际值更改了(memcmp比对结果)


  • 确认修改的字段是否包含了二级索引。因为前面已经统计出来了需要更改的字段(row_upd的开头),那么这里对比的方式如下:


  • 如果为delete语句显然肯定包含所有的二级索引

  • 如果为update语句,根据前面数组中字段的号和字典中字段是否排序进行比对,因为二级索引的字段一定是排序的如果两个条件都不满足


如果两个条件都不满足,这说明没有任何二级索引在本次修改中需要修改,设置本次update的标记为UPD_NODE_NO_ORD_CHANGE,UPD_NODE_NO_ORD_CHANGE则代表不需要修改任何二级索引字段。注意这里还会转换为innodb的行格式(row_mysql_store_col_in_innobase_format)。


  • 过滤点2,先修改主键,如果为UPD_NODE_NO_ORD_CHANGE update这不做二级索引更改,也就是不调用row_upd_sec_step函数,这是显然的,因为没有二级索引的字段需要更改(函数row_upd_clust_step中实现),这里对应了场景B,虽然 c3字段修改了数据,但是c1\c2字段前后的值一样,所以实际索引c1和索引c2不会更改,只修改主键索引。


  • 如果需要更改二级索引,依次扫描字典中的每个二级索引循环开启。


  • 过滤点3首选需要确认修改的二级索引字段是否在本索引中,如果修改的字段根本就没有在这个二级索引中,显然不需要修改本次循环的索引了。而这个判断在函数row_upd_changes_ord_field_binary中,方式为循环字典中本二级索引的每个字段判定,


  • 如果本字段不在m_prebuilt->upd_node->update数组中,直接进行下一个字段,说明本字段不需要修改

  • 如果本字段在m_prebuilt->upd_node->update数组中,这进行调用函数dfield_datas_are_binary_equal进行比较,也就是比较实际的值是否更改


这里实际上对应了我们的场景3,因为c2字段的值没有更改,因此索引c2不会做实际的更改,但是主键索引和索引c1需要更改值。


三、结论


从代码中我们可以看到,实际上在MySQL或者innodb中,实际上只会对有数据修改的索引进行实际的更改。那么前面提到的几个场景如下:


  • A: update mytest set c1=11,c2=12,c3=13 where id=1(c1\c2\c3字段都不更改) 不做任何数据修改

  • B: update mytest set c1=11,c2=12,c3=14 where id=1(c1\c2字段不更改) 只更改主键索引

  • C: update mytest set c1=12,c2=12,c3=14 where id=1(c2字段不更改) 只更改主键索引和索引c1


四、验证


对于验证我们验证场景3,这里主要通过block的last_modify_lsn进行验证,因为一个block只要修改了数据,脏数据刷盘后其last_modify_lsn一定会修改,步骤如下:


  • 初始化数据 这里mytest表为测试表,而mytest2表主要的作用是修改数据推进lsn


CREATE TABLE `mytest` (  `id` int(11) NOT NULL,  `c1` int(11) DEFAULT NULL,  `c2` int(11) DEFAULT NULL


    
,  `c3` int(11) DEFAULT NULL,  PRIMARY KEY (`id`),  KEY `c1` (`c1`),  KEY `c2` (`c2`)) ENGINE=InnoDB; insert into mytest values(1,11,12,13); insert into mytest values(2,14,15,16); insert into mytest values(3,17,18,19); insert into mytest values(4,20,21,22); insert into mytest values(5,23,24,25); insert into mytest values(6,26,27,28); insert into mytest values(7,29,30,31); insert into mytest values(8,32,33,34); insert into mytest values(9,35,36,37); insert into mytest values(10,38,39,40);CREATE TABLE `mytest2` (  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  `c1` int(11) DEFAULT NULL,  PRIMARY KEY (`id`)) ENGINE=InnoDB;
INSERT INTO mytest2(c1) values(1);

  • 记录当前lsn


由于是测试库show engine的lsn是静止的如下 Log sequence number 4806780238 Log flushed up to 4806780238 Pages flushed up to 4806780238 且 Modified db pages 0 没有脏页


都说明脏数据全部刷盘了


  • 查询各个索引对应block


mysql> select *from information_schema.INNODB_SYS_TABLES where NAME like 'testnew/mytest%';+----------+-----------------+------+--------+-------+-------------+------------+---------------+------------+| TABLE_ID | NAME            | FLAG | N_COLS | SPACE | FILE_FORMAT | ROW_FORMAT | ZIP_PAGE_SIZE | SPACE_TYPE |+----------+-----------------+------+--------+-------+-------------+------------+---------------+------------+|    19071 | testnew/mytest  |   33 |      7 | 10854 | Barracuda   | Dynamic    |             0 | Single     ||    19072 | testnew/mytest2 |   33 |      5 | 10855 | Barracuda   | Dynamic    |             0 | Single     |


    
+----------+-----------------+------+--------+-------+-------------+------------+---------------+------------+2 rows in set (0.00 sec)
mysql> select * from information_schema.INNODB_SYS_INDEXES where space=10854;+----------+---------+----------+------+----------+---------+-------+-----------------+| INDEX_ID | NAME | TABLE_ID | TYPE | N_FIELDS | PAGE_NO | SPACE | MERGE_THRESHOLD |+----------+---------+----------+------+----------+---------+-------+-----------------+| 10957 | PRIMARY | 19071 | 3 | 1 | 3 | 10854 | 50 || 10958 | c1 | 19071 | 0 | 1 | 4 | 10854 | 50 || 10959 | c2 | 19071 | 0 | 1 | 5 | 10854 | 50 |+----------+---------+----------+------+----------+---------+-------+-----------------+3 rows in set (0.01 sec)

这里找到INDEX_ID 10957 主键,10958 c1 索引,10959 c2 索引。


./innblock mytest.ibd scan 16===INDEX_ID:10957level0 total block is (1)block_no:         3,level:   0|*|===INDEX_ID:10958level0 total block is (1)block_no:         4,level:   0|*|===INDEX_ID:10959level0 total block is (1)block_no:         5,level:   0|*|

这里我们发现 10957的block为3 ,10958的block为4,10959的block为5,下面分别获取他们的信息


  • 使用blockinfo工具查看当前mytest各个block的lsn


  • 10957 PRIMARY block 3


./innblock mytest.ibd 3 16----------------------------------------------------------------------------------------------------==== Block base info ====block_no:3          space_id:10854        index_id:10957       ...     last_modify_lsn:4806771220 (注意这里)page_type:B+_TREE level:0


  • 10958 c1 block 4


./innblock mytest.ibd 4 16----------------------------------------------------------------------------------------------------==== Block base info ====block_no:4          space_id:10854        index_id:10958       ...     last_modify_lsn:4806771252(注意这里)

  • 10959 c2 block 5


./innblock mytest.ibd 5 16----------------------------------------------------------------------------------------------------


    
==== Block base info ====block_no:5          space_id:10854        index_id:10959         last_modify_lsn:4806771284(注意这里)

这里我们就将3个page的last_modify_lsn获取到了大概在4806771200附近


  • mytest2表做一些数据修改推进lsn


INSERT INTO mytest2(c1) select c1 from mytest2;INSERT INTO mytest2(c1) select c1 from mytest2;...INSERT INTO mytest2(c1) select c1 from mytest2;Query OK, 32768 rows affected (13.27 sec)Records: 32768  Duplicates: 0  Warnings: 0mysql> select count(*) from mytest2;+----------+| count(*) |+----------+|    65536 |+----------+1 row in set (1.46 sec)

再次查看系统的lsn


Log sequence number 4867604378Log flushed up to   4867604378Pages flushed up to 4867604378Modified db pages  0

这个时候lsn变化了,但是脏数据已经刷脏。


  • 对mytest表进行修改


修改这行记录 id c1 c2 c3 2 14 15 16


update t1 set c1=14,c2=115,c3=116 where id=2;


我们保持c1不变化,预期如下:index:10957 PRIMARY block 3:last_modify_lsn 在4867604378附近 index:10958 c1 block 4:last_modify_lsn 保持4806771252不变,因为前面的理论表名不会做修改 index:10959 c2 block 5:last_modify_lsn 在4867604378附近


  • 最终结果符合预期截图如下



五、代码流程


mysql_update  ->rr_sequential返回数据到record0保存record0数据到record1  ->fill_record_n_invoke_before_triggers   ->fill_record  修改record0的数据,根据语法解析后得到修改的字段的信息更改recrod0  做读取操作,获取需要更改行的位置,返回整行数据  if (!records_are_comparable(table) || compare_records(table))  ----过滤点一:比对整行数据和需要修改后的行数据是否相同,不相同则不需要进行以下调用  ->handler::ha_update_row    ->ha_innobase::update_row     ->calc_row_difference       将需要修改的字段的值和字段号放入到数组中(m_prebuilt->upd_node->update)       方式:o_len != n_len || (o_len != UNIV_SQL_NULL &&0 != memcmp(o_ptr, n_ptr, o_len))         A、长度是否更改了(len)         B、实际值更改了(memcmp比对结果)       因为前面过滤点一对比了是否需要更改,这里肯定是需要更改的,只是看哪些字段需要修改。     ->row_update_for_mysql       ->row_update_for_mysql_using_upd_graph         ->row_upd_step          ->row_upd            首先确认修改的字段是否包含二级索引。            方式:(node->is_delete|| row_upd_changes_some_index_ord_field_binary(node->table, node->update))            A、如果为delete语句显然肯定包含所有的二级索引            B、如果为update语句,根据前面数组中字段的号和字典中字段是否排序进行比对,因为二级索引的字段一定是排序的            如果两个条件都不满足,这说明没有任何二级索引在本次修改中需要修改,设置本次update为UPD_NODE_NO_ORD_CHANGE            UPD_NODE_NO_ORD_CHANGE则代表不需要修改任何二级索引字段。            ->row_upd_clust_step              先修改主键            ----过滤点二:如果为UPD_NODE_NO_ORD_CHANGE update这不做二级索引更改,这是显然的,因为没有二级索引的字段                需要更改               如果需要更改二级索引,依次扫描字典中的每个二级索引循环开启:            while (node->index != NULL)              ->row_upd_sec_step                首选需要确认修改的二级索引字段是否在本索引中                方式:if (node->state == UPD_NODE_UPDATE_ALL_SEC||                      row_upd_changes_ord_field_binary(node->index, node->update,thr, node->row, node->ext))                考虑函数row_upd_changes_ord_field_binary                ->row_upd_changes_ord_field_binary                  循环字典中本二级索引的每个字段判定                  A、如果本字段不在m_prebuilt->upd_node->update数组中,直接进行下一个字段,说明本字段不需要修改                  B、如果本字段在m_prebuilt->upd_node->update数组中,这进行实际使用dfield_datas_are_binary_equal                     进行比较                  如果不满足上面的条件说明整个本二级索引没有需要修改的字段,返回false                ----过滤点三:如果需要本二级索引没有需要更改的字段则不进行实际的修改了,如果需要更改则调用                ->row_upd_sec_index_entry                  做实际的修改.......

作者丨高鹏
来源丨公众号:MySQL学习(ID:MySQL_case)
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