詳解MySQL下InnoDB引擎中的Memcached插件
前些年，HandlerSocket的橫空出世讓人們眼前一亮，當時我還寫了一篇文章介紹了其用法梗概，時至今日，由于種種原因，HandlerSocket并沒有真正流行起來，不過慶幸的是MySQL官方受其啟發(fā)，研發(fā)了基于InnoDB的Memcached插件，總算是在MySQL中延續(xù)了NoSQL的香火，以前單獨架設Memcached服務器不僅浪費了內存，而且還必須自己維護數據的不一致問題，有了Memcached插件，這些問題都不存在了，而且借助MySQL本身的復制功能，我們可以說是變相的實現了Memcached的復制，這更是意外之喜。
安裝
為了讓文章更具完整性，我們選擇從源代碼安裝MySQL，需要注意的是早期的版本有內存泄漏，所以推薦安裝最新的穩(wěn)定版，截至本文發(fā)稿時為止，最新的穩(wěn)定版是5.6.13，我們就以此為例來說明，過程很簡單，只要激活了WITH_INNODB_MEMCACHED即可：
shell> groupadd mysql shell> useradd -r -g mysql mysql shell> tar zxvf mysql-5.6.13.tar.gz shell> cd mysql-5.6.13 shell> cmake . -DWITH_INNODB_MEMCACHED=ON shell> make shell> make install shell> cd /usr/local/mysql shell> chown -R mysql . shell> chgrp -R mysql . shell> scripts/mysql_install_db --user=mysql shell> chown -R root . shell> chown -R mysql data shell> bin/mysqld_safe --user=mysql & shell> cp support-files/mysql.server /etc/init.d/mysql.server
MySQL安裝完畢后，在插件目錄我們能看到innodb_engine.so和libmemcached.so：
mysql> SELECT @@plugin_dir; +------------------------------+ | @@plugin_dir | +------------------------------+ | /usr/local/mysql/lib/plugin/ | +------------------------------+
mysql> SOURCE /usr/local/mysql/share/innodb_memcached_config.sql
mysql> INSTALL PLUGIN daemon_memcached soname "libmemcached.so"; mysql> UNINSTALL PLUGIN daemon_memcached;
Memcached插件相關的配置信息如下，具體介紹可以參考官方文檔：
mysql> SHOW VARIABLES LIKE '%memcached%'; +----------------------------------+------------------+ | Variable_name | Value | +----------------------------------+------------------+ | daemon_memcached_enable_binlog | OFF | | daemon_memcached_engine_lib_name | innodb_engine.so | | daemon_memcached_engine_lib_path | | | daemon_memcached_option | | | daemon_memcached_r_batch_size | 1 | | daemon_memcached_w_batch_size | 1 | +----------------------------------+------------------+
差不多了，此時Memcached端口應該準備就緒了，你可以試試看：
shell> echo "stats" | nc localhost 11211
換句話說，MySQL已經兼容Memcached協(xié)議，可以直接使用Memcached命令。
配置
在安裝步驟里，我們導入了一個名為innodb_memcached_config.sql的腳本，它創(chuàng)建了一庫（innodb_memcache）三表（cache_policies, config_options, containers）：
mysql> USE innodb_memcache mysql> SHOW TABLES; +---------------------------+ | Tables_in_innodb_memcache | +---------------------------+ | cache_policies | | config_options | | containers | +---------------------------+
cache_policies定義了緩存策略，包含如下選擇：
innodb_only：只使用InnoDB作為數據存儲。
cache-only：只使用傳統(tǒng)的Memcached引擎作為后端存儲。
caching：二者皆使用，如果在Memcached里找不到，就查詢InnoDB。
config_options定義了分隔符號：
separator：Memcached只識別單值，使用此分隔符（|）來連接多個字段的值。
table_map_delimiter：通過此分隔符（.）來確認表和鍵，如：@@table.key。
如果我們想通過Memcached協(xié)議來訪問一個表，需要先在containers中配置它：
mysql> SELECT * FROM containers\G
*************************** 1. row ***************************
name: aaa
db_schema: test
db_table: demo_test
key_columns: c1
value_columns: c2
flags: c3
cas_column: c4
expire_time_column: c5
unique_idx_name_on_key: PRIMARY
如上已經有了test數據庫的demo_test表，通過c1查詢c2的值，表結構如下所示：
mysql> DESC test.demo_test; +-------+---------------------+------+-----+---------+-------+ | Field | Type | Null | Key | Default | Extra | +-------+---------------------+------+-----+---------+-------+ | c1 | varchar(32) | NO | PRI | | | | c2 | varchar(1024) | YES | | NULL | | | c3 | int(11) | YES | | NULL | | | c4 | bigint(20) unsigned | YES | | NULL | | | c5 | int(11) | YES | | NULL | | +-------+---------------------+------+-----+---------+-------+
缺省情況下有一行數據：
mysql> SELECT * FROM test.demo_test; +----+--------------+------+------+------+ | c1 | c2 | c3 | c4 | c5 | +----+--------------+------+------+------+ | AA | HELLO, HELLO | 8 | 0 | 0 | +----+--------------+------+------+------+
讓我們用Memcached協(xié)議來訪問看看：
shell> echo "get @@aaa.AA" | nc localhost 11211 VALUE @@aaa.AA 8 12 HELLO, HELLO END
我們還可以先設定缺省訪問的表，然后后續(xù)的查詢就只寫鍵名就可以了：
shell> (echo "get @@aaa"; echo "get AA") | nc localhost 11211 VALUE @@aaa 0 14 test/demo_test END VALUE AA 8 12 HELLO, HELLO END
雖然我的例子都是通過命令行執(zhí)行的，但是大家很容易就更改寫成PHP之類的方法。
限制
Memcached插件用起來非常簡單，不過并不是一切都很完美，比如說：當我們配置表的時候，containers表的字段，除了key_columns和value_columns以外，其它的字段，如：flags，cas_column，expire_time_column等也必須設定，可是很多時候，我們在原表中找不到貼切的字段，此時就只能對應新建三個字段，味道很惡心。
此外，containers表還有如下限制：
- key_columns字段的類型必須是CHAR或VARCHAR，且最大長度是250個字符。
- value_columns字段的類型必須是CHAR或VARCHAR或BLOB，長度不限。
- cas_column字段的類型必須是BIGINT。
- expiration_time_column字段的類型必須是INT。
- flags字段的類型必須是INT。
說明：隨著MySQL版本的更新，這些限制可能會發(fā)生變化，請大家以實際情況為準。
實戰(zhàn)
讓我們以一個用戶登錄的例子來檢驗一下學習成果：
首先在測試數據庫創(chuàng)建一個用戶表：
USE `test` CREATE TABLE `users` ( `id` INT(10) UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT, `username` VARCHAR(15) NOT NULL, `password` VARCHAR(32) NOT NULL, `email` VARCHAR(50) NOT NULL, `flags` INT(10) UNSIGNED DEFAULT '0', `cas_column` BIGINT(20) UNSIGNED DEFAULT '0', `expire_time_column` INT(10) UNSIGNED DEFAULT '0', PRIMARY KEY (`id`), UNIQUE KEY `username` (`username`) ) ENGINE=InnoDB;
然后添加幾行測試數據：
INSERT INTO `users` (`username`, `password`, `email`)
VALUES
('foo', 'ffffffffffffffffffffffffffffffff', 'foo@domain.com'),
('bar', 'bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb', 'bar@domain.com');
接著在containers里配置這個表：
INSERT INTO innodb_memcache.containers ( name, db_schema, db_table, key_columns, value_columns, flags, cas_column, expire_time_column, unique_idx_name_on_key ) VALUES ( 'default', 'test', 'users', 'username', 'password|email', 'flags', 'cas_column', 'expire_time_column', 'username' );
這里我們定義了多個字段（password和email）作為value_columns，并且使用豎線作為分隔符，實際上使用空格，逗號之類分隔符也可以，在innodb_config.c文件的源代碼中能查到如下關于分隔符的定義，文檔里并沒有涵蓋這些信息：
static const char* sep = " ;,|\n";
最后使用Memcached協(xié)議來訪問一下，這里我們換個花樣，執(zhí)行一個MGET操作：
shell> echo "get foo bar" | nc localhost 11211 VALUE foo 0 47 ffffffffffffffffffffffffffffffff|foo@domain.com VALUE bar 0 47 bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb|bar@domain.com END
既然我定義value_columns的時候設置了多個字段，那么返回數據的時候自然也返回多個字段的數據，并且它們依照innodb_memcache.config_options表中的separator字段來分隔，缺省情況下是一個豎線，如果你的字段內容里包含了豎線，那么就會和缺省值發(fā)生沖突，此時你可以更新separator的定義，比如改成三個豎線等等，需要提醒的是，修改后別忘了重啟Memcached插件。
說明：因為們在配置的時候把表命名為default，所以在請求的時候不用傳遞表名。如果不存在default，那么會把名字按照字母順序正序排列，排在第一位的就是缺省。
…
本文在使用Memcached插件的時候，所有例子均使用的是讀操作，實際上寫操作也是支持的，不過在實際使用時，我更傾向于寫操作都通過SQL來執(zhí)行，而Memcached插件僅處理KV形式的讀操作，實際壓力測試的結果顯示，Memcached插件比SQL的方式，性能提升了百分之一百左右，雖然仍不及獨立的Memcached，但考慮到其它的優(yōu)勢，這個結果已經很讓人欣喜了，下一站，InnoDB的Memcached插件！大家做好準備吧。
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