MySQL如何创建自定义储存引擎（一）

前言

MySQL 是支持动态可插拔的储存引擎体系架构，从而可以创建新的储存引擎并直接将其添加到正在运行的 MySQL 中，而无需重新编译 MySQL。

这种架构使得为 MySQL 开发新的储存引擎和部署变得更加容易。

本系列文章主要是想谈谈自定义储存引擎的一些创建指南，部分是官网的翻译，部分是自己的理解。

概述

储存引擎在 MySQL 中的作用主要是进行 data 和 index 数据的存储和管理。

MySQL 服务器通过一系列的 API 来与储存引擎交互。

每一个储存引擎都有一个类定义，并且都继承于一个特殊的接口类 handler，这个类通常都会被命名为 ha_xxx （比如说 innodb 命名为 ha_innobase，ndb 命名为 ha_ndbcluster）。

handler 类上定义了一系列表 table 的接口：

create 创建表；
open 打开表；
delete_table 删除表；
write_row 插入记录；
delete_row 删除记录；
update_row 更新记录
……
等等

实现自定义的储存引擎，需要一一实现这些接口，这些接口就是 SQL 层与储存引擎交互的 API。

在实现这些接口之前，需要搞明白 handler 的一些特性。

• handler 是表级别的
  handler 是句柄的概念，而且是表的句柄，所有的接口方法都是针对于表的：
• handler 句柄与连接会话的关系
  MySQL 是单进程多线程的 CS 模型，每条 SQL 可能涉及到一张表或多张表，但每涉及到一张表时，必然是通过先获取到该表的一个handler句柄，然后通过句柄对该表进行 DDL 和 CRUD 等操作的。

所以 handler 是基于表和连接会话的，每一个连接的每一个表都有一个独立的句柄，保证互相独立。

举例：
如果有 3 个连接同时访问同一张表, 那么需要初始化创建3个该表的handler句柄。
同理，一个连接的一条 SQL 涉及到 2 张表，那么也需要分别获取这 2 张表的各 1 个句柄。

Tips:
本处句柄概念同文件系统的文件句柄，在一个文件系统中，不同应用同时打开同一个文件，其实每一个应用都会创建获取到该文件的一个句柄，如果同一个应用需要打开多个文件，那么需要获取每一个文件的句柄。
文件系统已经定义了文件的 API 接口，通过句柄调用不同的方法对文件进行操作。

实现自定义的储存引擎，即是通过继承 handler 类，通常命名为 ha_xxx ，实现其对应与表的接口即是。

handler 和 handlerton

handler 是每个存储引擎定义表相关行为操作的接口类，是表级别的行为接口。

handlerton ( handler singleton 的缩写)，则是定义了一个存储引擎插件属性和行为的类，可视为引擎级别。

通常一个储存引擎只会实例出一个 handlerton 实例，目的是提供存储引擎的一些 global 级别的特性行为。

例如：
涉及到存储引擎上的事务操作，commit 和 rollback 方法等。
而 handler 类（通常由自定义的 ha_xxx 继承），是 table 级别的方法，涉及的是的 per-table 的一些操作。

两者的区别可以这么理解：

• 对于数据库而言，事务是一个单位操作，即每一个操作或一系列操作都是以事务为一个单位的。而特定的存储引擎，其事务的提交、回滚行为是统一的，即 global 级别的，与表无关，由 handlerton 负责。

• 具体到事务操作中的每一条 SQL 时，其可能是简单的单表操作，也有可能是多表操作（multi_update/multi_delete/union/join等）。操作时，每一个表都有其属性或特定记录的 CRUD 操作，所以每个表都应该有自己的句柄，这是由 handler 类（通常由 ha_xxx 继承并实现）负责的，所以 handler 是表级别的，并且不同连接应该是有独立的 handler，即使是操作同一张表。

简而言之，存储引擎级别的，放在 handlerton 类上，表级别的，放在 handler 上。

下面分别来看看各自的定义

• handlerton

struct handlerton
+---------------------------------------------------------------+
| state
: SHOW_COMP_OPTION
|
| db_type
: enum legacy_db_type |
| slot
: uint
|
| savepoint_offset
: uint
|
| flags
: uint32
|
| license
: uint32
|
| data
: void *
|
| (*close_connection)()
: int
|
| (*kill_connection)()
: void
|
| (*savepoint_set)()
: int
|
| (*savepoint_rollback)()
: int
|
| (*savepoint_rollback_can_release_mdl)() : bool
|
| (*savepoint_release)()
: int
|
| (*commit)()
: int
|
| (*rollback)()
: int
|
| (*prepare)()
: int
|
| (*recover)()
: int
|
| (*commit_by_xid)()
: int
|
| (*rollback_by_xid)()
: int
|
| *(*create)()
: handler
|
| (*drop_database)()
: void
|
| (*panic)()
: int
|
| (*start_consistent_snapshot)()
: int
|
| (*flush_logs)()
: bool
|
| (*show_status)()
: bool
|
| (*partition_flags)()
: uint
|
| (*get_tablespace)()
: int
|
| (*alter_tablespace)()
: int
|
| (*fill_is_table)()
: int
|
| (*binlog_func)()
: int
|
| (*binlog_log_query)()
: void
|
| (*release_temporary_latches)()
: int
|
| (*discover)()
: int
|
| (*find_files)()
: int
|
| (*table_exists_in_engine)()
: int
|
| (*make_pushed_join)()
: int
|
| (*system_database)()
: const char*
|
| (*is_supported_system_table)()
: bool
|
| (*get_cost_constants)()
: SE_cost_constants * |
| (*replace_native_transaction_in_thd)()
: void
|
| (*notify_exclusive_mdl)()
: bool
|
| (*notify_alter_table)()
: bool
|
| (*rotate_encryption_master_key)()
: bool
|
----------------------------------------------------------------+

对于 handlerton 来说，总体上大概有40多个成员，但只要几个是必需的，db_type、comment、state、create()等。
+

下面是handlerton 和 handler 的关系，MySQL 在初始化的时候，为每一个储存引擎实例化出了各自的一个handlerton类（实例化大致流程可以参考MySQL插件（二）源码分析-InnoDB储存引擎插件定义和初始化过程），
handler有一个handlerton的指针，

handlerton
+-----Fake_handlerton
+-----hton_list_st
+-----st_alter_tablespace
+-----st_ha_create_information
+-----handler
|
+-----ha_archive
//archive引擎
|
+-----ha_blackhole
|
+-----ha_example
//示范例子
|
+-----ha_federated
//federated存储引擎
|
+-----ha_heap
//MEMORY存储引擎
|
+-----ha_innobase
//innodb引擎，默认储存引擎，支持事务
|
+-----ha_myisam
//myisam引擎，不支持事务；
|
+-----ha_myisammrg
|
+-----ha_ndbcluster
//分布式存储引擎
|
+-----ha_ndbinfo
|
+-----ha_partition
|
+-----ha_perfschema
|
+-----ha_tina
|
+-----QUICK_RANGE_SELECT
|
+-----Partition_helper
|
+-----TABLE
+-----partition_element
+-----partition_info
+-----YYSTYPE
+-----TABLE_SHARE
+-----Ha_trx_info

对 MySQL 自定义引擎工作感兴趣的
v 信：yutellite

最后

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