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组提交(group commit)是MYSQL处理日志的一种优化方式，主要为了解决写日志时频繁刷磁盘的问题。组提交伴随着MYSQL的发展不断优化，从最初只支持redo log 组提交，到目前5.6官方版本同时支持redo log 和binlog组提交。组提交的实现大大提高了mysql的事务处理性能，下文将以innodb 存储引擎为例，详细介绍组提交在各个阶段的实现原理。
redo log的组提交
WAL(Write-Ahead-Logging)是实现事务持久性的一个常用技术，基本原理是在提交事务时，为了避免磁盘页面的随机写，只需要保证事务的redo log写入磁盘即可，这样可以通过redo log的顺序写代替页面的随机写，并且可以保证事务的持久性，提高了数据库系统的性能。虽然WAL使用顺序写替代了随机写，但是，每次事务提交，仍然需要有一次日志刷盘动作，受限于磁盘IO，这个操作仍然是事务并发的瓶颈。
组提交思想是，将多个事务redo log的刷盘动作合并，减少磁盘顺序写。Innodb的日志系统里面，每条redo log都有一个LSN(Log Sequence Number)，LSN是单调递增的。每个事务执行更新操作都会包含一条或多条redo log，各个事务将日志拷贝到log_sys_buffer时(log_sys_buffer 通过log_mutex
保护)，都会获取当前最大的LSN，因此可以保证不同事务的LSN不会重复。那么假设三个事务Trx1,Trx2和Trx3的日志的最大LSN分别为LSN1,LSN2,LSN3(LSN1<LSN2<LSN3)，它们同时进行提交，那么如果Trx3日志先获取到log_mutex进行落盘，它就可以顺便把[LSN1---LSN3]这段日志也刷了，这样Trx1和Trx2就不用再次请求磁盘IO。组提交的基本流程如下：
备注：lsn表示事务的lsn，flushed_to_disk_lsn和current_flush_lsn分别表示已刷盘的LSN和正在刷盘的LSN。
两阶段提交
在单机情况下，redo log组提交很好地解决了日志落盘问题，那么开启binlog后，binlog能否和redo log一样也开启组提交？首先开启binlog后，我们要解决的一个问题是，如何保证binlog和redo log的一致性。因为binlog是Master-Slave的桥梁，如果顺序不一致，意味着Master-Slave可能不一致。MYSQL通过两阶段提交很好地解决了这一问题。Prepare阶段，innodb刷redo log，并将回滚段设置为Prepared状态，binlog不作任何操作；commit阶段，innodb释放锁，释放回滚段，设置提交状态，binlog刷binlog日志。出现异常，需要故障恢复时，若发现事务处于Prepare阶段，并且binlog存在则提交，否则回滚。通过两阶段提交，保证了redo log和binlog在任何情况下的一致性。
binlog的组提交
回到上节的问题，开启binlog后，如何在保证redo log-binlog一致的基础上，实现组提交。因为这个问题，5.6以前，mysql在开启binlog的情况下，无法实现组提交，通过一个臭名昭著的prepare_commit_mutex，将redo log和binlog刷盘串行化，串行化的目的也仅仅是为了保证redo log-Binlog一致，但这种实现方式牺牲了性能。这个情况显然是不能容忍的，因此各个mysql分支，mariadb，facebook，perconal等相继出了补丁改进这一问题，mysql官方版本5.6也终于解决了这一问题。由于各个分支版本解决方法类似，我主要通过分析5.6的实现来说明实现方法。
binlog组提交的基本思想是，引入队列机制保证innodb commit顺序与binlog落盘顺序一致，并将事务分组，组内的binlog刷盘动作交给一个事务进行，实现组提交目的。binlog提交将提交分为了3个阶段，FLUSH阶段，SYNC阶段和COMMIT阶段。每个阶段都有一个队列，每个队列有一个mutex保护，约定进入队列第一个线程为leader，其他线程为follower，所有事情交由leader去做，leader做完所有动作后，通知follower刷盘结束。binlog组提交基本流程如下：
FLUSH 阶段
1) 持有Lock_log mutex [leader持有，follower等待]
2) 获取队列中的一组binlog(队列中的所有事务)
3) 将binlog buffer到I/O cache
4) 通知dump线程dump binlog
SYNC阶段
1) 释放Lock_log mutex，持有Lock_sync mutex[leader持有，follower等待]
2) 将一组binlog 落盘(sync动作，最耗时，假设sync_binlog为1)
COMMIT阶段
1) 释放Lock_sync mutex，持有Lock_commit mutex[leader持有，follower等待]
2) 遍历队列中的事务，逐一进行innodb commit
3) 释放Lock_commit mutex
4) 唤醒队列中等待的线程
说明：由于有多个队列，每个队列各自有mutex保护，队列之间是顺序的，约定进入队列的一个线程为leader，因此FLUSH阶段的leader可能是SYNC阶段的follower，但是follower永远是follower。
通过上文分析，我们知道MYSQL目前的组提交方式解决了一致性和性能的问题。通过二阶段提交解决一致性，通过redo log和binlog的组提交解决磁盘IO的性能。下面我整理了Prepare阶段和Commit阶段的框架图供各位参考。
参考文档
http://mysqlmusings.blogspot.com/2012/06/binary-log-group-commit-in-mysql-56.html
http://www.lupaworld.com/portal.php?mod=view&aid=250169&page=all
http://www.oschina.net/question/12_89981
http://kristiannielsen.livejournal.com/12254.html
http://blog.chinaunix.net/uid-26896862-id-3432594.html
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原文地址：http://www.cnblogs.com/cchust/p/4439107.html
