1 为什么会有组提交
关系数据库要保证事务的永久性，通常采用Write-Ahead Log (WAL)机制，在对数据库的更改应到实际数据库之前（写到数据库的数据文件离去） 必须先将更改写入一个日志文件中去。MySQL也不例外，在事务提交之前必须将事务对数据的更改先写到日志文件中。早期的MySQL数据库在每个事务提交之前，总是先写日志文件，如下面的伪代码
/* pseudo code */
LOCK(log_mutex);
write_data();
fsync();
unlock(log_mutex);
在写日志前，先获得相应的互斥锁，然后将数据写入磁盘缓冲区，调用fsync将数据同步到磁盘。每一个事务的提交都要调用一次上面的过程。早期服务器所采用的机械磁盘每秒可以完成100多次，不到200多次的IO操作，采用这种机制的数据库很快就达到了IO瓶颈。
在组提交和固态盘之前，有两种技术可以获得更多的并发事务数。
一是采用RAID技术，通过多个磁盘提供更告的IOPS，这个RAID技术一般是采用磁盘阵列技术来实现的。为了进一步提高IOPS指标，磁盘阵列上通常还会配置比较大的高速缓存（内存），大部分服务器的RAID卡上也有高速缓存，还要配置一块电池，以防磁盘阵列突然重启导致数据丢失。以前做运维的时候，遇到过几次数据库性能急剧下降的情况，原因是磁盘阵列上的电池耗尽了，磁盘阵列关闭了高速缓存，导致IO性能大幅度下降。
二是采用分片技术，将数据按照一定的规则分布到几十台或者上千台服务器上，有前端的数据库中间件统一调度对数据库的读写，早期的数据库中间件如mycat等就是实现这个功能的，现在数据库分片技术已经发展到了分布式数据库，如阿里的polardb-X。
组提交是另一个解决方案，着眼于事务提交过程的优化，通过将多个事务的日志组成一个组一起写磁盘来优化IO，提升IO性能。
要理解组提交，首先要了解一下MySQL数据库的事务提交过程。
2 MySQL数据库的事务提交过程
MySQL的提交分为显示提交（ COMMIT, autocommit）和隐式提交（DDL命令），不管是显式提交还是隐式提交，MySQL都采用两阶段提交协议（2PC），一次调用 COMMIT, autocommit两个阶段的代码路径。下面两个点容易被忽略
- Binary log code实现两阶段提交协议的事务协调器，实现了一个存储引擎接口“handlerton” 。
- 每一条语句都要提交，不只是commit语句。
MySQL提交的过程简述如下
2.1 prepare阶段
获取commit parent，作为二进制日志文件的last_committed 值
将InnoDB主备记录写入到内存日志缓冲区
注意的是，这个阶段，commit不做任何操作
2.2 commit阶段
提交阶段三个过程，flush，sync 和commit，对应的操作是将日志写入缓冲区，同步到磁盘，事务提交相关操作，简述如下
2.2.1 flush
如图所示，这个阶段又有两个小的阶段，flush queue和flush 处理阶段。
flush queue阶段，线程进入flush队列，检查队列是否为空，如果不为空，线程成为跟随者，转到第6步，等待pthread_cond_wait值设定的时间；如果队列为空，线程进入队列成为队列的leader，并继续。
flush处理阶段，取得flush队列里的所有线程，这一步紧接着上一步执行，刷新Innodb准备记录，为每一事务指定一个逻辑时钟值（每一个事务的逻辑时钟值都在逻辑时钟的当前值前进一步），这个值是事务在二进制文件里的sequence_number值，写事日志（不做flush操作）二进制日志。这里要注意的是，每一个日志都有它的<last_committed(来自prepare阶段, sequence_number（刚刚获取的）>值。
2.2.2 sync阶段
线程进入同步队列，检查队列是否为空。 如果队列不为空，线程成为追随者，转到第6步，等待pthread_cond_wait值设定的时间，如果为空，线程成为领先者，继续执行。
等待 binlog_group_commit_sync_no_delay_count值设置得事务数或者是binlog_group_commit_sync_delay设置得时间，这里得等待就是
就是上面提到的两个系统变量可以影响组提交批次大小之处: 等待越长，进入同步队列等待执行下一步操作的线程越多。
取得同步队列里的所有线程，刷新二进制日志（同步过程）。
这就是一个二进制日志组提交操作：这里的组是同步队列里所有线程执行的事务。
2.2.3 commit
线程进入提交队列，检查队列是否为空。
如果不为空，线程成为追随者，转到第6步，等待pthread_cond_wait值设定的时间；如果为空，线程成为leader，继续执行
如果leader的值更大，更新全局最大提交值，写并同步Innodb提交记录，将最终改变落到数据库中并释放锁。
唤醒追随者-提交阶段的leader调用 pthread_cond_broadcast，追随者醒来，如果追随者的序列号更大，更新全局最大提交值。
执行这一步的目的是确保全局最大提交值得正确。
3 MySQL 事务提交过程分析
这三个阶段中，flush阶段的队列和处理阶段之间没有等待，进入队列的线程立即进行处理，flush阶段的处理包括两个磁盘操作，一个是将prepare记录写道Innodb的REDO日志文件中去，这是一个单线程的顺序磁盘操作，只有一个io操作，不会有瓶颈，另一个操作是将事务的事件（多个事件）写入到数据库的二进制日志文件中，这一步只进行写操作，不落盘，涉及到对操作系统的文件缓冲区的操作，不涉及磁盘IO操作，也非常快。
第二个阶段是sync阶段，这个阶段的队列和处理之之间有一个等待，在图中是一个时钟，等待的时间由binlog_group_commit_sync_no_delay_count 和 binlog_group_commit_sync_delay参数决定。这是binlog组提交设计的关键理念，在sync队列后设置一个等待时间，在这个时间段内，线程会不断进入等待队列。到达等待时间后，由leader线程将事件刷新到二进制文件内（队列内的线程已将事务事件写入文件缓冲区）。
第三个阶段是commit阶段，在这个阶段，队列内的leader线程更新global max committed value值，然后唤醒跟随者线程，跟随者线程的提交值更大，则更新global max committed value值。这一步不涉及磁盘操作，非常快。
4 影响组提交的参数
影响组提交的参数由两个： binlog_group_commit_sync_delay和binlog_group_commit_sync_no_delay_count，前者指定延迟的时间，单位是微秒，后者指定提交前事务的个数。
默认情况下，这两个参数的值都是0，这种情况下并不意味着组提交的关闭，MySQL的组提交总是生效的，在有可能的情况下MySQL总是会使用组提交技术，比如下面两种情况
- 线程同时到达队列
- leader线程因为某些原因阻塞
当这两个参数任意一个参数的值为非零值时，更容易发生组提交。调整这两个值之前，要慎重考虑，这会导致事务提交普遍变慢。当binlog_group_commit_sync_delay值为零时，设置binlog_group_commit_sync_no_delay_count没有任何效果，当binlog_group_commit_sync_delay为非零值时，当进入队列的事务数达到binlog_group_commit_sync_no_delay_count值时，将退出等待，进行同步操作。
5 写在后面
binlog 组提交只是MySQL 组提交的一部分，Innodb也有自己的组提交技术。调整组提交相关参数可能会提高数据库的并发支持能力，但是会提高每个事务的提交时间。在并发达到一定程度或者是负载比较重的时候，组提交会自动生效，因此，一般情况下不建议调整组提交的两个参数，如需要调整，不仅需要验证对业务的影响，也需要验证对使用binlog复制的备库的影响。
虽然组提交的相关参数不需要调整，但理解了组提交技术对分析高并发下的数据库性能很有帮助。
