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MySQL:如何編寫Information Schema Plugin

編輯:MySQL綜合教程

 

轉載請署名:印風

1. 什麼是i_s plugin

在mysql裡面,默認會有一個information schema(以下簡寫為i_s)數據庫,用於記錄一些與元數據或表的模式相關的信息,與其他數據庫不一樣,在data目錄下,並沒有為i_s建立文件夾,這說明,i_s並不是物理存在的,而是在需要的時候,才會臨時創建。這就可以解釋為什麼i_s庫中的表的記錄總是無法刪除或修改。

 

2.為什麼使用i_s plugin

雖然i_s中定義了豐富的表,但通過i_s plugin,我們可以將其功能進行擴展,豐富其中的信息,比如,我們可以把關心信息以表的形式展現出來,可以通過引入MySQL的內核代碼,來監控內核的運行狀態,例如鎖資源狀態、線程狀態、table cache狀態等信息。客戶端可以通過sql來過濾想要的內容,甚至,我們可以在plugin中通過cond來進行過濾,而無需在mysql層處理。

 

3.如何編寫i_s plugin

1)之前已經介紹過的,這裡不在贅述,在plugin間通用的包括:

a. plugin的聲明;

b.添加系統變量(show /setvariables)

c.添加狀態變量(show status)

 

2)初始化I_S插件

函數原型:name_init(void *p)

函數用於初始化插件,包括指定表的模式、創建表、構造表的函數指針等信息,指針p會指向一個結構體st_schema_table,如下表:

字段

類型

描述

table_name

const char*

mysql會自動對表賦予插件名,因此我們無需直接賦值

fields_info

ST_FIELD_INFO *

ST_FIELD_INFO類型的結構體數組,用於存儲表的每一列的信息,如列名及類型等

create_table

TABLE *(*create_table)  (THD *thd, TABLE_LIST *table_list);

函數指針,用來創建TABLE結構體,所有的i_s表基本一致,mysql會自動賦值

fill_table

int (*fill_table) (THD *thd, TABLE_LIST *tables, COND *cond);

函數指針,用於向表中填充記錄

old_format

int (*old_format) (THD *thd, struct st_schema_table *schema_table);

用於支持內建i_s表的show功能,無需關注

process_table

int (*process_table) (

THD *thd, TABLE_LIST *tables, TABLE *table,                        bool res,  LEX_STRING *db_name,

LEX_STRING *table_name);

僅用於內建i_s表

idx_field1, idx_field2

int

僅用於內建i_s表

hidden

bool

如果為true,則其中的數據只能通過show展現,由於i_s Plugin不支持show,無需關心此變量

i_s_requested_object

uint

僅用於內建i_s表

 

初始化的目的是為了填充結構體st_schema_table,從而確定表的定義,在查詢表的時候,調用相應的函數進行記錄填充。由於該結構體與內建的i_s表是公用的,因此一些字段我們可以直接忽略掉。在編寫plugin的時候,我們需要填充的內容包括:

Ø  Fields_info

Ø  Fill_table

 

2).初始化表結構fields_info

Fields_info結構體為st_field_info

字段

類型

描述

field_name

const char*

列名,通常用大寫表示

field_length

uint

當列的類型為varchar、text時表示字符數,列類型為blob時表示字節數,類型為float 或double時表示數字數,對於decima類型,值為precision*100+scale

field_type

enum enum_field_types

枚舉類型,用於指定行類型,包括如下:

MYSQL_TYPE_TINY、

MYSQL_TYPE_SHORT、

MYSQL_TYPE_INT24、

MYSQL_TYPE_LONG、

MYSQL_TYPE_LONGLONG、

MYSQL_TYPE_TIME、

MYSQL_TYPE_DATE、

MYSQL_TYPE_DATETIME、MYSQL_TYPE_TIMESTAMP、MYSQL_TYPE_FLOAT、

MYSQL_TYPE_DOUBLE、MYSQL_TYPE_DECIMAL、MYSQL_TYPE_NEWDECIMAL、MYSQL_TYPE_TINY_BLOB、MYSQL_TYPE_MEDIUM_BLOB、MYSQL_TYPE_BLOB、MYSQL_TYPE_LONG_BLOB、MYSQL_TYPE_STRING,雖然類型很多,但在內置的i_s表中,只用到了MYSQL_TYPE_STRING, MYSQL_TYPE_LONGLONG, MYSQL_TYPE_LONG, MYSQL_TYPE_DECIMAL,  MYSQL_TYPE_DATETIME這幾種類型,為了避免意外的分享,我們也盡量使用這幾種。

value

int

未使用

field_flags

uint

用於表示列的屬性,為MY_I_S_UNSIGNED表示列為unsigned類型,為MY_I_S_MAYBE_NULL 表示該列的值可能為NULL

這裡需要注意,如果定義為MY_I_S_MAYBE_NULL類型,那麼在填充表字段信息時,我們總需要首先調用:

(非空)tables->table->field[0]->set_notnull();

(為空)tables->table->field[0]->set_null();

 

old_name

const char*

open_method

uint

僅用於內建的i_s表

 

通常我們會預定義數組,以NULL列結束:

ST_FIELD_INFO  is_field[] = {

         {……},

         ……

{0, 0, MYSQL_TYPE_NULL, 0, 0, 0, 0}

}

 

3)fill_table()

函數原型:int fill_table(THD *thd, TABLE_LIST *tables, COND *cond);

參數描述:

參數名

類型

描述

thd

THD*

當前執行query的線程

tables

TABLE_LIST

當前query所指定的表(在i_s中的表,都是查詢時才自動創建的臨時表),我們需要把數據放如到tables中

cond

COND*

where條件,我們可以在函數中通過cond來過濾數據,只把需要的記錄加入到臨時表中。也可以不搭理,讓mysql層來處理

 

為了將記錄保存到i_s表中,這裡不的不提到兩個函數:field類的成員函數store_系列函數和schema_table_store_record(),前者用來存儲數據到表結構體追蹤,後者用來將一行存儲好的數據放入到臨時表中。

store函數是Field類的方法,有5個:

函數

描述

Field::store(const char *to, uint length, CHARSET_INFO *cs)

to:字符串指針;length:字符串長度

cs:字符串的字符集,默認的字符集為system_charset_info

bin類型為my_charset_bin、

latin1類型為 my_charset_latin1,此外,我們還可以通過get_charset()、get_charset_by_name()或者get_charset_by_csname()來獲得字符集信息

Field::store(longlong nr, bool unsigned_val)

nr:longlong整數值

unsigned_val:是否為unsigned類型

Field::store(double nr)

存儲double類型

Field::store_decimal(const my_decimal *d)

decimal類型

Field::store_time(MYSQL_TIME *ltime, timestamp_type t_type)

時間類型

 

其中my_declimal類型或者MYSQL_TIME等MySQL代碼內特有的類型,我們都可以通過引入相應的代碼來構建結構體。

注意當列被聲明為MY_I_S_MAYBE_NULL時,需要做一些額外的處理,見之前關於st_field_info結構體的介紹。

當store數據到Field結構體後,我們還需要將其存儲到表中,API函數如下:

boolschema_table_store_record(THD *thd, TABLE *table);

其中thd為當前線程,table為tables->table

 

為了包含這兩個函數,我們需要引入如下頭文件:

#include <mysql_priv.h>

 

4)使用COND進行優化

從fill_table的函數原型中,我們可以看到結構體COND,這在MySQL層用作對條件進行記錄過濾,實際上在plugin裡,我們可以直接進行過濾,只返回到MYSQL層需要的數據。如下圖所示:

 

如果你接觸過源代碼,會發現COND是一個相當復雜的類型,如果由我們自己編寫代碼來操作顯然要耗費大量的精力,我們可以依葫蘆畫瓢,找到源代碼裡是如何使用該結構體的,構造相應的參數,就可以直接調用了,這也是Plugin的誘人之處,我們可以根據需求引用已有的代碼。

MySQL層代碼大多定義在sql文件夾下,我們在編譯時指定相應的目錄即可。

當我們的操作對系統影響比較大時,需要盡快的得到結果,例如,內建的I_S表COLUMNS,在填充數據時需要打開所有的表,如果在Plugin層做過濾,那麼當我們找到一個不符合條件的表時,盡快關閉,而不是等到MYSQL層來過濾後關閉。

例如函數:

bool calc_lookup_values_from_cond(THD *thd,COND *cond, TABLE_LIST *table, LOOKUP_FIELD_VALUES *lookups);

其中LOOPUP_FIEDL_VALUES結構體為:

sql/sql_show.cc:

typedef struct st_lookup_field_values

{

LEX_STRING value1, value2;

bool value1_is_wildcard, value2_is_wildcard;

} LOOKUP_FIELD_VALUES;

 

這個函數用於處理等值的情況,函數將尋找類似field1 = constant1 和field2 = constant2這樣的條件, 如果找到了,將被存儲在LOOKUP_FIELD_VALUES結構體的value1和value2中:

lookups.value1.str

lookups.value2.str

當我們找到了在COND中定義的條件後,就可以進行字符串匹配了。

該函數用於支持INFORMATION_SCHEMA.TABLES, INFORMATION_ SCHEMA.COLUMNS,和其他類型的內建I_S表,主要用來存儲表名和數據庫名,也就是說,value值為string類型,並且只支持兩個等值操作,如果想實現更復雜的cond遍歷,我們需要自己來實現。

 

示例如下(參考自《mysql plugin development》):

 

 

 

 

 

view plain

#include <mysql_priv.h> 

  

/*聲明相關的結構體和函數*/ 

typedef struct st_lookup_field_values 

LEX_STRING value1, value2; 

bool value1_is_wildcard,value2_is_wildcard; 

} LOOKUP_FIELD_VALUES; 

bool calc_lookup_values_from_cond(THD *thd,COND *cond, 

TABLE_LIST *table, LOOKUP_FIELD_VALUES*lookups); 

bool schema_table_store_record(THD *thd,TABLE *table); 

  

/*定義列類型

*包括一個整型和一個字符串型

*/ 

ST_FIELD_INFO cond_push_fields[] = 

{"NUMBER",10, MYSQL_TYPE_LONG, 0, 0, 0, 0}, 

{"TEXT",100, MYSQL_TYPE_STRING, 0, 0, 0, 0}, 

{0, 0,MYSQL_TYPE_NULL, 0, 0, 0, 0} 

  

int fill_cond_push(THD *thd, TABLE_LIST*tables, COND *cond) 

         /*系統默認字符集:utf-8*/ 

CHARSET_INFO *cs= system_charset_info; 

TABLE *table =tables->table; 

  

/*字符串數組output,用於測試只返回符合條件的字符串*/ 

const char**ptr, *output[] = {"hello", "world", "this", "is","a", "test", 0}; 

int num; 

  

/*聲明變量*/ 

LOOKUP_FIELD_VALUESlookups; 

bzero((char*)&lookups, sizeof(lookups)); 

/*調用函數獲得COND中定義的條件*/ 

if (calc_lookup_values_from_cond(thd, cond, tables,&lookups)) 

return 0; 

for (num = 0,ptr = output; *ptr; ptr++) 

if (lookups.value1.str && 

my_strnncoll(cs, (const uchar*)*ptr, strlen(*ptr), 

(const uchar*)lookups.value1.str, 

lookups.value1.length)) 

continue; 

                   

                   /*只有滿足條件的字符串才會被存儲到table中*/ 

table->field[0]->store(++num); 

table->field[1]->store(*ptr, strlen(*ptr), cs); 

if (schema_table_store_record(thd, table)) 

return 1; 

return 0; 

/*初始化i_s plugin*/ 

int cond_push_init(void *p) 

ST_SCHEMA_TABLE*schema = (ST_SCHEMA_TABLE*) p; 

/*指定表定義*/ 

schema->fields_info= cond_push_fields; 

/*指定記錄填充函數*/ 

schema->fill_table= fill_cond_push; 

schema->idx_field1= 1; 

return 0; 

struct st_mysql_information_schemacond_push= 

{MYSQL_INFORMATION_SCHEMA_INTERFACE_VERSION }; 

  

mysql_declare_plugin(cond_push) 

MYSQL_INFORMATION_SCHEMA_PLUGIN, 

&cond_push, 

"COND_PUSH", 

"AndrewHutchings ([email protected])", 

"A simplecondition pushdown demo table", 

PLUGIN_LICENSE_GPL, 

cond_push_init, 

NULL, 

0x0010, 

NULL, 

NULL, 

NULL 

mysql_declare_plugin_end; 

 

 

5)例子:獲取當前query cache中的QUERY信息(摘自網絡,略改)

Query_cache中的query 存儲在query_cache->queries結構體中,這是一個hash表,我們可以遍歷其中的記錄還獲得想要的數據,代碼如下:

 

view plain

#include <stdlib.h> 

#include <ctype.h> 

/*內核中一些代碼定義在MYSQL_SERVER宏中*/ 

#ifndef MYSQL_SERVER 

#define MYSQL_SERVER 

#endif 

  

/*sql_cache.cc中包含了全部跟querycache相關的代碼*/ 

#include <sql_cache.cc> 

#include <mysql_priv.h> 

#include <mysql/plugin.h> 

#include <my_global.h> 

#include <mysql_version.h> 

#include <my_dir.h> 

  

/*創建一個子類,query_cache的成員queries為私有變量

class Accessible_Query_Cache : privateQuery_cache {

public:

 HASH *get_queries()

  {

   return &this->queries; //&query_cache.queries;

  }

};

 

bool schema_table_store_record(THD *thd,TABLE *table);

 

#define MAX_STATEMENT_TEXT_LENGTH 32767

#define COLUMN_STATEMENT_ID 0

#define COLUMN_SCHEMA_NAME 1

#define COLUMN_STATEMENT_TEXT 2

#define COLUMN_RESULT_BLOCKS_COUNT 3

#define COLUMN_RESULT_BLOCKS_SIZE 4

#define COLUMN_RESULT_BLOCKS_SIZE_USED 5

 

/* 定義表結構*/ 

ST_FIELD_INFOmysql_is_cached_queries_fields[]= 

 {"STATEMENT_ID", 21, MYSQL_TYPE_LONG, 0, 0, "Id"}, 

 {"SCHEMA_NAME", 64, MYSQL_TYPE_STRING, 0, 0,"Schema"}, 

 {"STATEMENT_TEXT", MAX_STATEMENT_TEXT_LENGTH,MYSQL_TYPE_STRING, 0, 0, "Statment text"}, 

 {"RESULT_BLOCKS_COUNT", 21, MYSQL_TYPE_LONG, 0, 0, "CountResult Blocks"}, 

 {"RESULT_BLOCKS_SIZE", 21, MYSQL_TYPE_LONGLONG, 0, 0,"Size Result Blocks"}, 

 {"RESULT_BLOCKS_SIZE_USED", 21, MYSQL_TYPE_LONGLONG, 0, 0,"Size Used Result Blocks"}, 

  {0,0, MYSQL_TYPE_STRING, 0, 0, 0} 

}; 

  

/*填充數據函數*/ 

static intmysql_is_cached_queries_fill_table(THD *thd, TABLE_LIST *tables, COND *cond) 

  intstatus;                                

 CHARSET_INFO *scs= system_charset_info;  /* need this to store field into table */ 

 TABLE *table= (TABLE *)tables->table;     

 Accessible_Query_Cache *qc; 

 HASH *queries; 

 const uchar *query_cache_block_raw; 

 Query_cache_block* query_cache_block; 

 Query_cache_query* query_cache_query; 

  

 uint result_blocks_count; 

 ulonglong result_blocks_size; 

 ulonglong result_blocks_size_used; 

 Query_cache_block *first_result_block; 

 Query_cache_block *result_block; 

  

 const char *statement_text; 

 size_t statement_text_length; 

  

 const char *key; 

 size_t key_length; 

  

  

/*引用query_cache全局變量*/ 

  qc= (Accessible_Query_Cache *)&query_cache; 

  

/*對query_cache加鎖*/ 

  query_cache.lock(); 

/*獲取hash*/ 

 queries = qc->get_queries(); 

  

  /* 遍歷hash中的所有記錄/

  for(uint i= 0; i < queries->records; i++)

  {

         /*根據索引號獲取記錄*/ 

   query_cache_block_raw = hash_element(queries, i); 

   query_cache_block = (Query_cache_block*)query_cache_block_raw; 

query_cache_query= query_cache_block->query(); 

  

   table->field[COLUMN_STATEMENT_ID]->store(i+1, 0); 

  

   /* 獲取sql語句*/ 

   statement_text = (const char*)query_cache_query->query(); 

   statement_text_length = strlen(statement_text); 

    

/*當超出長度時需要截斷…*/ 

   table->field[COLUMN_STATEMENT_TEXT]->store(  (char*)statement_text 

                                ,statement_text_length > MAX_STATEMENT_TEXT_LENGTH? 

MAX_STATEMENT_TEXT_LENGTH 

                                :statement_text_length 

                                , scs 

   ); 

    

   /* 獲取該查詢的key*/ 

   key = (const char*)query_cache_query_get_key(  query_cache_block_raw                          

                                                           ,&key_length  , 0 ); 

    

key_length =strlen(key+statement_text_length+1)-1; 

    

         /*數據庫名是key的一部分,適當的偏移key指針可以得到數據庫名*/ 

   table->field[COLUMN_SCHEMA_NAME]->store((char*)key+statement_text_length+1 

                                             , key_length 

                                             ,scs  ); 

    

   /*獲得結果集所占塊的個數*/ 

   first_result_block= query_cache_query->result(); 

   if(first_result_block) 

    { 

     /* initialize so we can loop over the result blocks*/ 

     result_block= first_result_block; 

     result_blocks_count = 1;     

     result_blocks_size = result_block->length; 

     result_blocks_size_used = result_block->used; 

      

     /* loop over the result blocks*/ 

     while((result_block= result_block->next)!=first_result_block) 

     { 

       /* calculate total number of result blocks */ 

             result_blocks_count++;               

       /* calculate total size of result blocks */ 

       result_blocks_size += result_block->length; 

       /* calculate total of used size of result blocks */ 

       result_blocks_size_used += result_block->used; 

     } 

    } 

   else 

    { 

     result_blocks_count = 0; 

     result_blocks_size = 0; 

     result_blocks_size_used = 0; 

    } 

   /* 存儲塊的個數*/ 

   table->field[COLUMN_RESULT_BLOCKS_COUNT]->store( result_blocks_count ,0); 

   /* 存儲總的所占有塊的大小*/ 

   table->field[COLUMN_RESULT_BLOCKS_SIZE]->store( result_blocks_size  , 0); 

   /*存儲總的已使用塊的大小*/ 

   table->field[COLUMN_RESULT_BLOCKS_SIZE_USED]->store(result_blocks_size_used , 0 ); 

    

   /* 將記錄存儲到表中*/ 

   status = schema_table_store_record(thd, table); 

   if (status) {                                               

     status= 1;                                    

           goto cleanup;                    

  } 

 status = 0;                                      

  

cleanup:                                          

  query_cache.unlock(); 

 return status; 

  

static intmysql_is_cached_queries_plugin_init(void *p) 

 ST_SCHEMA_TABLE *schema= (ST_SCHEMA_TABLE *)p; 

  

 schema->fields_info= mysql_is_cached_queries_fields; 

 schema->fill_table= mysql_is_cached_queries_fill_table; 

  

 return 0; 

  

  

static int mysql_is_cached_queries_plugin_deinit(void*p) 

         return0; 

  

struct st_mysql_information_schemamysql_is_cached_queries_plugin= 

{MYSQL_INFORMATION_SCHEMA_INTERFACE_VERSION }; 

  

/*

 Plugin library descriptor

*/ 

  

mysql_declare_plugin(mysql_is_cached_queries) 

 MYSQL_INFORMATION_SCHEMA_PLUGIN, 

 &mysql_is_cached_queries_plugin, 

 "MYSQL_CACHED_QUERIES", 

 "Roland Bouman", 

 "Lists all queries in the query cache.", 

 PLUGIN_LICENSE_GPL, 

 mysql_is_cached_queries_plugin_init, /* Plugin Init */ 

 mysql_is_cached_queries_plugin_deinit, /* Plugin Deinit */ 

 0x0010 /* 1.0 */, 

 NULL,                       /*status variables                */ 

 NULL,                       /*system variables                */ 

 NULL                        /*config options                  */ 

mysql_declare_plugin_end; 

view plain

</pre><pre name="code" class="cpp"> 

view plain

參考  

view plain

1.《MySQL Plugin Development》 

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2. MySQL5.1.48源代碼 

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