MySQL 5.1参考手册 :: 16. 编写自定义存储引擎(1)
时间：2008-05-11 来源：sdccf
16.1. 前言
对于MySQL 5.1，MySQL AB公司引入了插件式存储引擎体系结构，这样，就能创建新的存储引擎，并将它们添加到正在运行的MySQL服务器上，而不必重新编译服务器本身。
该体系结构简化了新存储引擎的开发和部署。
本章的意图是作为指南，用于帮助你为新的插件式存储引擎体系结构开发存储引擎。
关于MySQL插件式存储引擎体系结构的更多信息，请参见第14章：插件式存储引擎体系结构。16.2. 概述
MySQL服务器采用了模块化风格。图16.1：MySQL体系结构
存储引擎负责管理数据存储，以及MySQL的索引管理。通过定义的API，MySQL服务器能够与存储引擎进行通信。每个存储引擎均是1个继承类，每个类实例作为处理程序而被引用。
针对需要与特殊表一起工作的每个线程，处理程序是在1个处理程序的基础上实例化的。例如，如果3个连接全都在相同的表上工作，需要创建3个处理程序实例。
一旦创建了处理程序实例，MySQL服务器将向处理程序发送命令，以便执行数据存储和检索任务，如打开表、操纵行和管理索引等。
能够以累进方式创建定制存储引擎：开发人员能够以只读存储引擎启动，随后添加对INSERT、UPDATE和DELETE操作的支持，甚至能够增加对索引功能、事务和其他高级操作的支持。
16.3. 创建存储引擎源文件
实施新存储引擎的最简单方法是，通过拷贝和更改EXAMPLE存储引擎开始。在MySQL 5.1源码树的sql/examples/目录下可找到文件ha_example.cc和ha_example.h。关于如何获得5.1源码树的说明，请参见2.8.3节，“从开发源码树安装”。
复制文件时，将名称从ha_example.cc和ha_example.h更改为与存储引擎相适应的名称，如ha_foo.cc和ha_foo.h。
拷贝并重命名了这些文件后，必须更换所有的EXAMPLE示例，以及具有存储引擎名称的示例。如果你熟悉sed，也能自动完成这些步骤：
sed s/EXAMPLE/FOO/g ha_example.h | sed s/example/foo/g ha_foo.h
sed s/EXAMPLE/FOO/g ha_example.cc | sed s/example/foo/g ha_foo.cc
16.4. 创建handlerton
handlerton（“单个处理程序”的简称）定义了存储引擎，并包含指向函数的函数指针，它以整体方式作用在引擎上，而函数工作在单独的处理程序实例中。在这类函数的一些示例中，包含用于处理注释和回滚的事务函数。
下面给出了一个来自EXAMPLE存储引擎的示例：
handlerton example_hton= {
"EXAMPLE",
SHOW_OPTION_YES,
"Example storage engine",
DB_TYPE_EXAMPLE_DB,
NULL, /* Initialize */
0, /* slot */
0, /* savepoint size. */
NULL, /* close_connection */
NULL, /* savepoint */
NULL, /* rollback to savepoint */
NULL, /* release savepoint */
NULL, /* commit */
NULL, /* rollback */
NULL, /* prepare */
NULL, /* recover */
NULL, /* commit_by_xid */
NULL, /* rollback_by_xid */
NULL, /* create_cursor_read_view */
NULL, /* set_cursor_read_view */
NULL, /* close_cursor_read_view */
example_create_handler, /* Create a new handler */
NULL, /* Drop a database */
NULL, /* Panic call */
NULL, /* Release temporary latches */
NULL, /* Update Statistics */
NULL, /* Start Consistent Snapshot */
NULL, /* Flush logs */
NULL, /* Show status */
NULL, /* Replication Report Sent Binlog */
HTON_CAN_RECREATE
};
下面给出了来自handler.h的handlerton定义：
typedef struct
{
const char *name;
SHOW_COMP_OPTION state;
const char *comment;
enum db_type db_type;
bool (*init)();
uint slot;
uint savepoint_offset;
int (*close_connection)(THD *thd);
int (*savepoint_set)(THD *thd, void *sv);
int (*savepoint_rollback)(THD *thd, void *sv);
int (*savepoint_release)(THD *thd, void *sv);
int (*commit)(THD *thd, bool all);
int (*rollback)(THD *thd, bool all);
int (*prepare)(THD *thd, bool all);
int (*recover)(XID *xid_list, uint len);
int (*commit_by_xid)(XID *xid);
int (*rollback_by_xid)(XID *xid);
void *(*create_cursor_read_view)();
void (*set_cursor_read_view)(void *);
void (*close_cursor_read_view)(void *);
handler *(*create)(TABLE *table);
void (*drop_database)(char* path);
int (*panic)(enum ha_panic_function flag);
int (*release_temporary_latches)(THD *thd);
int (*update_statistics)();
int (*start_consistent_snapshot)(THD *thd);
bool (*flush_logs)();
bool (*show_status)(THD *thd, stat_print_fn *print, enum ha_stat_type stat);
int (*repl_report_sent_binlog)(THD *thd, char *log_file_name, my_off_t end_offset);
uint32 flags;
} handlerton;
共有30个handlerton元素，但只有少量元素是强制性的（明确地讲是前4个元素和第21个元素）。
1. 存储引擎的名称。这是创建表时将使用的名称（CREATE TABLE ... ENGINE = FOO;）。
2. 确定使用SHOW STORAGE ENGINES命令时是否列出存储引擎。
3. 存储引擎注释，对使用SHOW STORAGE ENGINES命令时显示的存储引擎的描述。
4. 在MySQL服务器内唯一识别存储引擎的整数。内置存储引擎使用的常数定义在handler.h文件中。作为创建常数的可选方法，可使用大于25的整数。
5. 指向存储引擎初始化程序的指针。仅当启动服务器时才调用该函数，以便在实例化处理程序之前，存储引擎类能执行必要的内务操作。
6. 插槽。保存每连接的信息时，每个存储引擎在thd中有自己的内存区域（实际上为指针）。它是作为thd->ha_data[foo_hton.slot]访问的。插槽编号在调用foo_init()后由MySQL初始化。
7. 保存点偏移。为了保存每个savepoint数据，为存储引擎提供了请求的大小（典型情况下为0）。
必须以静态方式初始化savepoint偏移，使其具有所有的内存大小，以便保存每个savepoint的信息。在foo_init之后，它被更改为savepoint存储区域的偏移，存储引擎不需要使用它。
8. 由事务性存储引擎使用，清理其存储段内分配的内存，和／或回滚任何未完成的事务。
9. 由事务性存储引擎选择性使用，创建savepoint（保存点），并将其保存到提供的内存中。
10.指向处理程序rollback_to_savepoint()函数的函数指针。它用于在事务期间返回savepoint。仅对支持保存点的存储引擎才会填充它。
11.指向处理程序release_savepoint()函数的函数指针。它用于在事务期间释放保存点的资源。仅对支持保存点的存储引擎才会填充它。
12.指向处理程序commit()函数的函数指针。它用于提交事务。仅对支持事务的存储引擎才会填充它。
13.指向处理程序rollback()函数的函数指针。它用于回滚交易。仅对支持事务的存储引擎才会填充它。
14.XA事务性存储引擎所需。为提交操作准备事务。将XID与事务关联起来。
15.XA事务性存储引擎所需。恢复由XID标识的事务。
16.XA事务性存储引擎所需。提交由XID标识的事务。
17.XA事务性存储引擎所需。回滚由XID标识的事务。
18.与服务器端光标一起使用，尚未实施。
19.与服务器端光标一起使用，尚未实施。
20.与服务器端光标一起使用，尚未实施。
21.MANDATORY：构造并返回处理程序实例。
22.撤销方案时，如果存储引擎需要执行特殊步骤时使用（如在使用表空间的存储引擎中使用）。
23.清理在服务器关闭和崩溃时调用的函数。
24.InnoDB特殊函数。
25.在启动SHOW STATUS时调用InnoDB特殊函数。
26.调用InnoDB特殊函数以开始连续读取。
27.调用它，指明应将日志刷新为可靠的存储。
28.在存储引擎上提供可被人员读取的状态信息。
29.InnoDB特殊函数用于复制。
30.Handlerton标志，通常与ALTER TABLE相关。可能的值定义于sql/handler.h文件中，并在此列出；
31. #define HTON_NO_FLAGS 0
32. #define HTON_CLOSE_CURSORS_AT_COMMIT (1 << 0)
33. #define HTON_ALTER_NOT_SUPPORTED (1 << 1)
34. #define HTON_CAN_RECREATE (1 << 2)
35. #define HTON_FLUSH_AFTER_RENAME (1 << 3)
36. #define HTON_NOT_USER_SELECTABLE (1 << 4)
HTON_ALTER_NOT_SUPPORTED由FEDERATED存储引擎使用，用以指明存储引擎不接受AFTER TABLE语句。
HTON_FLUSH_AFTER_RENAME指明，重命名表后 ，必须调用FLUSH LOGS。
HTON_NOT_USER_SELECTABLE指明存储引擎不能由用户选择，而是用作系统存储引擎，如用于二进制日志的伪存储引擎。
16.5. 对处理程序进行实例化处理
调用存储引擎的第1个方法是调用新的处理程序实例。
在存储引擎源文件中定义handlerton之前，必须定义用于函数实例化的函数题头。下面给出了1个来自CSV引擎的示例：
static handler* tina_create_handler(TABLE *table);
正如你所见到的那样，函数接受指向处理程序准备管理的表的指针，并返回处理程序对象。
定义了函数题头后，用第21个handlerton元素中的函数指针命名函数，指明函数负责生成新的处理程序实例。
下面给出了MyISAM存储引擎的实例化函数示例：
static handler *myisam_create_handler(TABLE *table)
{
return new ha_myisam(table);
}
该调用随后与存储引擎的构造程序一起工作。下面给出了来自FEDERATED存储引擎的1个示例：
ha_federated::ha_federated(TABLE *table_arg)
:handler(&federated_hton, table_arg),
mysql(0), stored_result(0), scan_flag(0),
ref_length(sizeof(MYSQL_ROW_OFFSET)), current_position(0)
{}
下面给出了来自EXAMPLE存储引擎的另一个示例：
ha_example::ha_example(TABLE *table_arg)
:handler(&example_hton, table_arg)
{}
FEDERATED示例中的附加元素是处理程序的额外初始化要素。所要求的最低实施是EXAMPLE示例中显示的handler()初始化。
16.6. 定义表扩展
就给定的表、数据和索引，要求存储引擎为MySQL服务器提供存储引擎所使用的扩展列表。
扩展应采用以Null终结的字符串数组形式。下面给出了CSV引擎使用的数组：
static const char *ha_tina_exts[] = {
".CSV",
NullS
};
调用bas_ext()函数时返回该数组。
const char **ha_tina::bas_ext() const
{
return ha_tina_exts;
}
通过提供扩展信息，你还能忽略DROP TABLE功能的实施，这是因为，通过关闭表并用你指定的扩展删除所有文件，MySQL服务器能实现该功能。
16.7. 创建表
一旦实例化了处理程序，所需的第1个操作很可能是创建表。
你的存储引擎必须实现create()虚拟函数：
virtual int create(const char *name, TABLE *form, HA_CREATE_INFO *info)=0;
该函数应创建所有必须的文件，然后关闭表。MySQL服务器将调用随后需打开的表。
*name参数是表的名称。*form参数是st_table结构，该结构定义了表并与MySQL服务器已创建的tablename.frm文件的内容匹配。在大多数情况下，存储引擎不需要更改tablename.frm文件，也没有支持该操作的预置功能。
*info参数是包含CREATE TABLE语句用于创建表所需信息的结构。该结构定义于handler.h文件中，并为了便于参考列于下面：
typedef struct st_ha_create_information
{
CHARSET_INFO *table_charset, *default_table_charset;
LEX_STRING connect_string;
const char *comment,*password;
const char *data_file_name, *index_file_name;
const char *alias;
ulonglong max_rows,min_rows;
ulonglong auto_increment_value;
ulong table_options;
ulong avg_row_length;
ulong raid_chunksize;
ulong used_fields;
SQL_LIST merge_list;
enum db_type db_type;
enum row_type row_type;
uint null_bits; /* NULL bits at start of record */
uint options; /* OR of HA_CREATE_ options */
uint raid_type,raid_chunks;
uint merge_insert_method;
uint extra_size; /* length of extra data segment */
bool table_existed; /* 1 in create if table existed */
bool frm_only; /* 1 if no ha_create_table() */
bool varchar; /* 1 if table has a VARCHAR */
} HA_CREATE_INFO;
基本的存储引擎能忽略*form和*info的内容，这是因为，真正所需的是创建存储引擎所使用的数据文件，以及对数据文件的可能初始化操作（假定存储文件是基于文件的）。
下面给出了来自CSV存储引擎的实施示例：
int ha_tina::create(const char *name, TABLE *table_arg,
HA_CREATE_INFO *create_info)
{
char name_buff[FN_REFLEN];
File create_file;
DBUG_ENTER("ha_tina::create");
if ((create_file= my_create(fn_format(name_buff, name, "", ".CSV",
MY_REPLACE_EXT|MY_UNPACK_FILENAME),0,
O_RDWR | O_TRUNC,MYF(MY_WME))) < 0)
DBUG_RETURN(-1);
my_close(create_file,MYF(0));
DBUG_RETURN(0);
}
在前面的例子中，CSV引擎未引用*table_arg或*create_info参数，而是简单地创建了所需的数据文件，关闭它们，并返回。
my_create和my_close函数是定义于src/include/my_sys.h文件中的助手函数。
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