MySql轻松入门系列——第一站 从源码角度轻松认识mysql整体框架图

MySql轻松入门系列——第一站 从源码角度轻松认识mysql整体框架图

一：背景

1. 讲故事

最近看各大技术社区，不管是知乎，掘金，博客园，csdn基本上看不到有小伙伴分享sqlserver类的文章，看来在国内大环境下是不怎么流行了，看样子我再写sqlserver是不可能再写了，这辈子都不会写了，只能靠技术输出mysql维持生活这样子。

二：了解架构图

mysql最大的好处就是开源， 手握百万源码，有什么问题搞不定呢？ 这一点要比sqlserver爽多了，不用再dbcc捣来捣去。

1. 从架构图入手

大家都知道做/装修房子都要有一张图纸，其实软件也是一样，只要有了这么一张图纸，大方向就定下来了，再深入到细节也不会乱了方向，然后给大家看一下我自己画的架构图，画的不对请轻拍。

其实SqlServer，Oracle，MySql架构都大同小异，MySql的鲜明特点就是存储引擎做成了插拔式，这就牛逼了，现行最常用的是InnoDB，这就让我有了一个想法，有一套业务准备用 InMemory 模式跑一下，厉害了~~~

2. 功能点介绍

MySql其实就两大块，一块是MySql Server层，一块就是Storage Engines层。

<1> Client

不同语言的sdk遵守mysql协议就可以与mysqld进行互通。

<2> Connection/Thread Pool

MySql使用C++编写，Connection是非常宝贵的，在初始化的时候维护一个池。

<3> SqlInterface,Parse,Optimizer,Cache

对sql处理，解析，优化，缓存等处理和过滤模块，了解了解即可。

<4> Storage Engines

负责存储的模块，官方，第三方，甚至是你自己都可以自定义实现这个数据存储，这就把生态做起来了，🐮👃。

三： 源码分析

关于怎么去下载mysql源码，这里就不说了，大家自己去官网捣鼓捣鼓哈，本系列使用经典的 mysql 5.7.14版本。

1. 了解mysql是如何启动监听的

手握百万行源码，怎么找入口函数呢？？？ 😁😁😁，其实很简单，在mysqld进程上生成一个dump文件，然后看它的托管堆不就好啦。。。

从图中可以看到，入口函数就是 mysqld!mysqld_main+0x227 中的 mysqld_main, 接下来就可以在源码中全文检索下。

<1> mysqld_main 入口函数 => sql/main.cc

extern int mysqld_main(int argc, char **argv);int main(int argc, char **argv){ return mysqld_main(argc, argv);}

这里大家可以用visualstudio打开C++源码，使用查看定义功能，非常好用。

<2> 创建监听

int mysqld_main(int argc, char **argv){ //创建服务监听线程 handle_connections_sockets();}void handle_connections_sockets(){  //监听连接  new_sock= mysql_socket_accept(key_socket_client_connection, sock,         (struct sockaddr *)(&cAddr), &length); if (mysql_socket_getfd(sock) == mysql_socket_getfd(unix_sock))  thd->security_ctx->set_host((char*) my_localhost); //创建连接 create_new_thread(thd);}//创建新线程处理处理用户连接static void create_new_thread(THD *thd){  thd->thread_id= thd->variables.pseudo_thread_id= thread_id++;  //线程进了线程调度器 MYSQL_CALLBACK(thread_scheduler, add_connection, (thd)); }

至此mysql就开启了一个线程对 3306 端口进行监控，等待客户端请求触发 add_connection 回调。

2. 理解mysql是如何处理sql请求

这里我以Insert操作为例稍微解剖下处理流程：

当用户有请求sql过来之后，就会触发 thread_scheduler的回调函数add_connection。

static scheduler_functions one_thread_per_connection_scheduler_functions={ 0,          // max_threads NULL,         // init init_new_connection_handler_thread, // init_new_connection_thread create_thread_to_handle_connection, // add_connection NULL,         // thd_wait_begin NULL,         // thd_wait_end NULL,         // post_kill_notification one_thread_per_connection_end,   // end_thread NULL,         // end};

从 scheduler_functions 中可以看到，add_connection 对应了 create_thread_to_handle_connection，也就是请求来了会触发这个函数，从名字也可以看出，用一个线程处理一个用户连接。

<1> 客户端请求被 create_thread_to_handle_connection 接管及调用栈追踪

void create_thread_to_handle_connection(THD *thd){  if ((error= mysql_thread_create(key_thread_one_connection, &thd->real_id, &connection_attrib,          handle_one_connection,(void*) thd))){}}//触发回调函数 handle_one_connectionpthread_handler_t handle_one_connection(void *arg){  do_handle_one_connection(thd);}//继续处理void do_handle_one_connection(THD *thd_arg){ while (thd_is_connection_alive(thd)) {  mysql_audit_release(thd);  if (do_command(thd)) break; //这里的 do_command 继续处理 }}//继续分发bool do_command(THD *thd){ return_value= dispatch_command(command, thd, packet+1, (uint) (packet_length-1));}bool dispatch_command(enum enum_server_command command, THD *thd, char* packet, uint packet_length){  switch (command) {   case COM_INIT_DB: .... break;   ...   case COM_QUERY: //查询语句： insert xxxx    mysql_parse(thd, thd->query(), thd->query_length(), &parser_state); //sql解析   break;  }}//sql解析模块void mysql_parse(THD *thd, char *rawbuf, uint length, Parser_state *parser_state){  error= mysql_execute_command(thd);}

<2> 到这里它的Parse，Optimizer，Cache都追完了，接下来看sql的CURD类型，继续追。。。

//继续执行int mysql_execute_command(THD *thd){ switch (lex->sql_command) {  case SQLCOM_SELECT: res= execute_sqlcom_select(thd, all_tables); break;  //这个 insert 就是我要追的  case SQLCOM_INSERT: res= mysql_insert(thd, all_tables, lex->field_list, lex->many_values,		          lex->update_list, lex->value_list,            lex->duplicates, lex->ignore); }}//insert插入操作处理bool mysql_insert(THD *thd,TABLE_LIST *table_list,List<Item> &fields, List<List_item> &values_list,     List<Item> &update_fields, List<Item> &update_values,     enum_duplicates duplic, bool ignore){  while ((values= its++))  {   error= write_record(thd, table, &info, &update);  }}//写入记录int write_record(THD *thd, TABLE *table, COPY_INFO *info, COPY_INFO *update){ if (duplicate_handling == DUP_REPLACE || duplicate_handling == DUP_UPDATE) {   // ha_write_row 重点是这个函数   while ((error=table->file->ha_write_row(table->record[0])))   {    ....   } }}

可以看到，调用链还是挺深的，追到 ha_write_row 方法基本上算是追到头了，再往下的话就是 MySql Server 给 Storage Engine提供的接口实现了，不信的话继续看呗。。。

<3> 继续挖 ha_write_row

int handler::ha_write_row(uchar *buf){ MYSQL_TABLE_IO_WAIT(m_psi, PSI_TABLE_WRITE_ROW, MAX_KEY, 0,{ error= write_row(buf); })}//这是一个虚方法virtual int write_row(uchar *buf __attribute__((unused))){ return HA_ERR_WRONG_COMMAND;}

看到没有，write_row是个虚方法，也就是给底层方法实现的，在这里就是给各大Storage Engines的哈。😁😁😁

3. 调用链图

这么多方法，看起来有点懵懵的吧，我来画一张图，帮助大家理解下这个调用堆栈。

三：总结

大家一定要熟读架构图，有了架构图从源码中找信息就方便多了，总之学习mysql成就感还是满满的😁。

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