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MySQL的main函数在哪？执行一个sql语句到底经历了哪些流程和函数？MySQL的事务一致性到底是如何保证的？本文通过分析一个insert语句在MySQL代码中的关键流程，来为大家解答这些问题，同时这个insert，也是”insert”进入MySQL源码学习的第一步。

注：下面MySQL的源代码，若无特别说明，将会以5.7.18版本的代码作为依据

从哪里开始看MySQL代码?

MySQL源码下载下来后，大家会看到一堆文件夹，不知从何入手。不用着急，一开始只需要关注两个文件夹：sql和storage。其他文件夹暂不进行说明，后面需要时再进行介绍。

众所周知，MySQL通过把存储引擎做成插件一样，可以随意替换，其中sql文件夹中的，就是存储层之上的核心代码，storage文件夹中的，就是存储引擎的代码。

进入storage文件夹，可以看到一些熟悉的名字，ndb, myisam, innobase等等。这些就是每个存储引擎的代码。我们就以最流行的innodb存储引擎为例，来进行说明。(注意innobase文件夹中，就是innodb存储引擎的代码)。

Main函数在哪里？

进入sql文件夹，可以看到一个http://main.ccMySQL的无限循环在哪里？

写代码的人都知道，我要让程序什么都不敢，还不结束，肯定得有个无限循环，俗称：主循环。MySQL的主循环在哪呢？继续看mysqld_main函数，在经历了几百行代码后，终于看到了: mysqld_socket_acceptor->connection_event_loop(); 这里就是主循环。文件，没错，这里就是main函数，也就是整个mysql程序的入口。但是打开一看，只有只有寥寥20几行，还基本都是注释，然后发现mysqld_main才是真正的main函数。mysqld_main就在sql/http://mysqld.cc文件中。可以看到，mysqld_main函数在4364行定义的，藏得够深。

如果有IDE的朋友，可以直接点进去看，如果是用notepad++不带插件，甚至使用文本编辑器打开的高手，可以移步sql\connection_acceptor.h,就可以看到connection_event_loop方法：

看到这个方法，应该就很快能理解这里的逻辑了。

一次Insert的调用栈

看到这里，大家一定不耐烦了，啥时候开始正儿八经的插入逻辑呢。那么现在展示一下插入一行数据调用了多少函数：

大家可以看到从180964行开始，到181593行，光堆栈信息就打印了600多行，就可以知道一次insert，究竟经历了多少东西。如果每一个函数都进行说明的话，可以出一本书了。所以，本文只讲几个关键的地方，尤其是说明事务的一致性是如何保证的。

SQL命令的分发

繁多，复杂的SQL命令一定有解析和分发的地方，就算是写代码的新手也一定会想到，MySQL中一定有个庞大的switch case语句，根据不同的命令，调用不同方法。没错，这个switch就在sql/http://sql_parse.cc文件中，顾名思义，这个文件中包含了sql的解析和命令分发。找到mysql_execute_command方法，有可能你会见到一个比之前都长的swith语句：

图：(左)从2740行开始 (右)到4998行

2258行的switch语句，涵盖了mysql几乎所有命令的分发。字符串形式的命令，在进入到mysql_execute_command之前，字符串形式的命令，会被解析为mysql支持的命令，并放到thd->lex->sql_commond中，这个命令的全集，可以在include/my_sqlcommand.h的enum enum_sql_command中找Insert的函数

Insert对应的sql command枚举是：SQLCOM_INSERT，在mysql_execute_command方法中，可以轻易的搜到这个关键字：

图：insert语句的入口

但是当使用一般的IDE点击进入函数是，会发现这个是virtual的函数，它的实现在别的地方。关于sql解析的部分这里不展开说明，后面的文章会对此进行深入说明。有兴趣的读者可以先通过parse_sql，以及http://sql_yacc.cc文件了解sql的解析原理。

这里直接写出mysql_insert的实现方法：

bool Sql_cmd_insert::mysql_insert(THD *thd,TABLE_LIST *table_list)

其中，几个关键的步骤：

open_tables_for_query(thd, table_list, 0)

打开所需的tables，用于后面prepare_insert做准备。为什么是table_list，因为这里要考虑insert select，以及触发器等复杂的语句，因此有时插入数据到一张表，并不意味这就只访问一张表。

mysql_prepare_insert_check_table(thd, table_list, insert_field_list,

select_insert)

做插入之前的检查工作，包括：

区分insert和insert select，因为insert select会与select共享select_lex

检查表是否可以被修改，包括了：表是否是insertable的，table_list中的第一张表是否有insert权限，第二张表是否有select的权限(table_list中的第一个表是被插入的表，其他表一定是SELECT使用的)等。

预先计算和保存NATURAL/USING join类型行类型

……

add_function_default_columns

这里是标记表中的哪些列是需要使用默认值插入的。在使用insert语句时，我们并不一定会每个列都需要给值，那么这里就会把这些列给进行标记。

lock_tables

获得所有表的锁，里面包含了对已有锁，以及与其他类型的锁(如事务锁)的判断，以避免死锁的产生。

ha_start_bulk_insert

这里是当我们insert中使用了多行插入时，允许存储引擎进行插入优化。当只有一个值是，我们从trace日志中也可以看到并没有执行其他的内容。这里可以看到这个函数是ha开头的，在我们sql层的代码中，绝大部分ha_开头的函数都是指要调用存储引擎的接口，ha代表handler。关于handler

write_record

把要插入的数据写到table的buffer中，同时调用对应的触发器；这里是在内存中真正写数据的地方。如果使用的是innodb，从trace日志中可以看到，write_record里面，会调用innobase的handler，最终写入到b+ tree中

图 write record的调用栈

事务提交

执行完mysql_insert方法，程序又回到了mysql_execute_command方法中，并结束巨大的switch语句，在继续向下，就到了关键步骤：事务的提交。

MySQL为了提高写性能，遵循WAL(Write ahead Log)机制，事务日志落盘即可完成事务，这个过程就在trans_commit_stmt(thd)调用中完成

图 trans_commit_stmt的调用栈

如果使用的是innodb，事务提交主要流程，就是从innobase_commit开始的。从上面的调用栈中可以看到，在提交事务的过程中，执行了日志的写入，其中ib_log就是我们熟知的redo log，而后面的write 45060255 to 45060385就是lsn的变化。

详细的来看整个事务的提交过程：

>Innobase_commit

| >innobase_commit_low(trx)

| | >trx_commit_for_mysql(trx)

| | | >trx_commit(trx)

| | | | >trx_commit_low(trx, mtr)

| | | | | >trx_commit_in_memory(rx, mtr, serialised)

| | | | | | >trx_flush_log_if_needed(lsn, trx)

| | | | | | | >trx_flush_log_if_needed_low(lsn)

| | | | | | | | >log_write_up_to

|

其中关注这三个函数trx_commit_in_memory ，log_write_up_to，trx_commit_complete_for_mysql。

trx_commit_in_memory中，生成了lsn，同时，通过innodb_flush_log_at_trx_commit参数来控制mysql是否严格遵循WAL机制。

图 redo log的刷盘机制

从这段代码可以看出，若innodb_flush_log_at_trx_commit=0时，并没有立刻执行刷盘，而是调用thd_requested_durability暂时把日志写到缓冲区中，通过其他线程定时的去把事务日志写入存储。若trx_commit_complete_for_mysql调用完成后，日志还没有写入存储，而mysql又发生了故障，则就会出现事务丢失。因此在mysql的使用过程中，要尽量保证trx_commit_complete_for_mysql=1

再来看log_write_up_to，这里把事务写入了日志缓存中

图 log_write_up_to调用了log_group_write_buf写入日志

注意，从函数名和传入参数可以看出，带有group字样，这就是大名鼎鼎的group commit，把mysql的性能提高了数倍。

最后来看trx_commit_complete_for_mysql，发现几乎和trx_commit_in_memory是同样的流程，单是唯一不同的是，传入参数flush_to_disk不同了，上一次是false，这一次是true，因此，执行了这个函数：log_write_flush_to_disk_low()，其中又调用了file_flush()

图 file flush

再看file flush的定义，传入的是一组日志文件的id，或者tablespace的id

图 file_flush的定义

Innodb就通过这个id，找到对应的datafile文件，最终调用os_file_flush(file) 中的fsync真正把事务写到了存储上。

图 使用fsync写入文件

看到这里，事务终于提交了，但是也有个疑问，为什么有两个几乎相同流程的trx_commit_in_memory和trx_commit_complete_for_mysql呢？

原来，这就是大名鼎鼎的两阶段事务，mysql先在内存中提交事务，然后再把日志真正刷到存储上。两阶段事务，给mysql带来很多的好处，包括：group commit，分布式事务，解决redo和binlog一致性问题等。