思考mysql内核之初级系列5informationschema不是innodb数据字典.docx
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思考mysql内核之初级系列5informationschema不是innodb数据字典
思考mysql内核之初级系列5---information_schema不是innodb数据字典
上次谈到了innodb缓冲区里面有些页被使用了，这些中有些被数据字典用了。
那么什么是数据字典呢？
bingxi和alex继续思考。
1）information_schema不是innodb数据字典
bingxi：
“alex，我觉得information_schema这个里面存储的不是数据字典，为了准确起见，换个说法，information_schema不是innodb数据字典。
”
alex：
“是的，innodb一直有数据字典的概念，而information_schema是在mysql5之后才出现的。
因此，information_schema不是innodb数据字典。
”
bingxi：
“alex，这样说有点牵强。
我们首先举个例子吧。
在手册里面，有这么一段话：
23.4.TheINFORMATION_SCHEMASTATISTICSTable
TheSTATISTICStableprovidesinformationabouttableindexes.
这段话表达的意思是：
information_schema.statistics存储的是表索引信息。
我们在test数据库下面建立一个表t1，并且在c1上有一个索引，语句如下：
createtabletest.t1
（
idint,
namevarchar（20）,
keyit1id（id）
）engine=innodb;
接着我们查询statistics表中t1的索引信息：
mysql>select*frominformation_schema.statisticswheretable_name='t1'\G;
***************************1.row***************************
TABLE_CATALOG:
NULL
TABLE_SCHEMA:
test
TABLE_NAME:
t1
NON_UNIQUE:
1
INDEX_SCHEMA:
test
INDEX_NAME:
it1id
SEQ_IN_INDEX:
1
COLUMN_NAME:
id
COLLATION:
A
CARDINALITY:
0
SUB_PART:
NULL
PACKED:
NULL
NULLABLE:
YES
INDEX_TYPE:
BTREE
COMMENT:
1rowinset（0.02sec）
ERROR:
Noqueryspecified
从中我们可以查到索引的信息，t1表真正只有一个索引么？
呵呵，这里先卖个关子，在讲innodb数据字典的时候再说这个。
现在我们聚焦在it1c1索引上，这些信息确实可以看到一些索引的信息，但是这个不是数据字典表，而仅仅只能供用户从外部查看使用，不能供mysql内核使用。
比如，该索引在数据文件里面存储在什么地方？
不知道根页信息，就没法去使用索引。
我们再看看真正的innodb数据字典中包含的内容。
（见文件D:
\mysql-5.1.7-beta\storage\innobase\include\dict0mem.h）
/*Datastructureforanindex*/
structdict_index_struct{
……
dict_table_t*table;//指向所属的table字典
ulintspace;//索引所在的space
……
dict_tree_t*tree;//索引数结构
……
};
/*Datastructureforanindextree*/
structdict_tree_struct{
……
ulintspace;//索引所在的space
ulintpage;//索引的根结点页号
……
};
通过space,page我们就可以实实在在地在访问该索引。
”
alex：
“顶你，是这样的。
通过showcreate我们还可以看出这些表是临时表。
mysql>showcreatetableinformation_schema.tables\G;
***************************1.row***************************
Table:
TABLES
CreateTable:
CREATETEMPORARYTABLE`TABLES`（
`TABLE_CATALOG`varchar（512）defaultNULL,
……
）ENGINE=MEMORYDEFAULTCHARSET=utf8
1rowinset（0.00sec）
ERROR:
Noqueryspecified
”
bingxi：
“是的”
2）information_schema内容分析
alex：
“bingxi，尽管information_schema不是innodb的数据字典，我们还是来摸索下information_schema对应的代码吧。
主要的代码目录如下：
D:
\mysql-5.1.7-beta\sql\sql_show.h
D:
\mysql-5.1.7-beta\sql\sql_show.cpp
”
bingxi：
“alex，从文件名我们可以看到show，是不是showstatus,showvariables,showprocesslist等也是在这个文件里面执行。
”
alex：
“是的，没错。
我们开始吧，先从两个数据结构开始。
先看schema_tables数组。
ST_SCHEMA_TABLEschema_tables[]=
{
{"CHARACTER_SETS",charsets_fields_info,create_schema_table,
fill_schema_charsets,make_character_sets_old_format,0,-1,-1,0},
……
{"STATUS",variables_fields_info,create_schema_table,fill_status,
make_old_format,0,-1,-1,1},
{"TABLES",tables_fields_info,create_schema_table,
get_all_tables,make_old_format,get_schema_tables_record,1,2,0},
{"TABLE_CONSTRAINTS",table_constraints_fields_info,create_schema_table,
get_all_tables,0,get_schema_constraints_record,3,4,0},
……
};
数组有26个成员，而information_schema的5.1.7版本中只有22个表。
这是可以理解的，比如该数组里面有status、variable，而这个在information_schema下是没有。
我们通过showstatus，showvariables来执行。
我们接着说这个数组的成员，每个成员是一个数组结构的取值，见下面的定义：
typedefstructst_schema_table
{
constchar*table_name;
ST_FIELD_INFO*fields_info;
TABLE*（*create_table）（THD*thd,structst_table_list*table_list）;
int（*fill_table）（THD*thd,structst_table_list*tables,COND*cond）;
int（*old_format）（THD*thd,structst_schema_table*schema_table）;
int（*process_table）（THD*thd,structst_table_list*tables,
TABLE*table,boolres,constchar*base_name,
constchar*file_name）;
intidx_field1,idx_field2;
boolhidden;
}ST_SCHEMA_TABLE;
我们以tables这样表为例
{"TABLES",tables_fields_info,create_schema_table,
get_all_tables,make_old_format,get_schema_tables_record,1,2,0},
tables_fields_info表示的就是。
ST_FIELD_INFOtables_fields_info[]=
{
{"TABLE_CATALOG",FN_REFLEN,MYSQL_TYPE_STRING,0,1,0},
{"TABLE_SCHEMA",NAME_LEN,MYSQL_TYPE_STRING,0,0,0},
{"TABLE_NAME",NAME_LEN,MYSQL_TYPE_STRING,0,0,"Name"},
{"TABLE_TYPE",NAME_LEN,MYSQL_TYPE_STRING,0,0,0},
{"ENGINE",NAME_LEN,MYSQL_TYPE_STRING,0,1,"Engine"},
{"VERSION",21,MYSQL_TYPE_LONG,0,1,"Version"},
{"ROW_FORMAT",10,MYSQL_TYPE_STRING,0,1,"Row_format"},
{"TABLE_ROWS",21,MYSQL_TYPE_LONG,0,1,"Rows"},
{"AVG_ROW_LENGTH",21,MYSQL_TYPE_LONG,0,1,"Avg_row_length"},
{"DATA_LENGTH",21,MYSQL_TYPE_LONG,0,1,"Data_length"},
{"MAX_DATA_LENGTH",21,MYSQL_TYPE_LONG,0,1,"Max_data_length"},
{"INDEX_LENGTH",21,MYSQL_TYPE_LONG,0,1,"Index_length"},
{"DATA_FREE",21,MYSQL_TYPE_LONG,0,1,"Data_free"},
{"AUTO_INCREMENT",21,MYSQL_TYPE_LONG,0,1,"Auto_increment"},
{"CREATE_TIME",0,MYSQL_TYPE_TIMESTAMP,0,1,"Create_time"},
{"UPDATE_TIME",0,MYSQL_TYPE_TIMESTAMP,0,1,"Update_time"},
{"CHECK_TIME",0,MYSQL_TYPE_TIMESTAMP,0,1,"Check_time"},
{"TABLE_COLLATION",64,MYSQL_TYPE_STRING,0,1,"Collation"},
{"CHECKSUM",21,MYSQL_TYPE_LONG,0,1,"Checksum"},
{"CREATE_OPTIONS",255,MYSQL_TYPE_STRING,0,1,"Create_options"},
{"TABLE_COMMENT",80,MYSQL_TYPE_STRING,0,0,"Comment"},
{0,0,MYSQL_TYPE_STRING,0,0,0}
};
这个表示的就是tables表的字段，不考虑这行’{0,0,MYSQL_TYPE_STRING,0,0,0}’，对比下desctables;两边是一样的。
”
Bingxi：
“我顶你，我们通过一个例子来看吧，以showstatus为例。
{"STATUS",variables_fields_info,create_schema_table,fill_status,
make_old_format,0,-1,-1,1},
//根据对比，我们可以知道：
//create_schema_table的功能是：
TABLE*（*create_table）
//fill_status的功能是：
int（*fill_table）
//make_old_format的功能是：
int（*old_format），这个可以暂时不调试
首先我们查看函数mysql_schema_table，在其中调用了函数create_schema_table。
intmysql_schema_table（THD*thd,LEX*lex,TABLE_LIST*table_list）
{
……
//table_list->schema_table对应的结构就是st_schema_table
//对应的值为：
{"STATUS",variables_fields_info,create_schema_table,fill_status,
//make_old_format,0,-1,-1,1},
//因此这里的create_table等于访问create_schema_table
if（!
（table=table_list->schema_table->create_table（thd,table_list）））
{
DBUG_RETURN
（1）;
}
……
}
create_schema_table函数作用是什么呢？
从名字我们可以看出，就是创建表，创建status的临时表。
表的字段有两个：
Variable_name、Value。
见下面的代码。
TABLE*create_schema_table（THD*thd,TABLE_LIST*table_list）
{
……
List- field_list;
ST_SCHEMA_TABLE*schema_table=table_list->schema_table;
ST_FIELD_INFO*fields_info=schema_table->fields_info;
……
//fields_info就是schema_table->fields_info，里面记录了查询字段
//第一个fields_info->field_name的值是'Variable_name'
//根据这个值创建了一个item实例，然后丢到field_list这个list里面
//第二个fields_info->field_name的值是'Value'
//同样根据这个值，再创一个item，同样丢到field_list这个list里面
//这样field_list就描述了临时表的列信息
for（;fields_info->field_name;fields_info++）
{
……
//屏蔽调ields_info->field_type的差异性
item->max_length=fields_info->field_length*cs->mbmaxlen;
item->set_name（fields_info->field_name,
strlen（fields_info->field_name）,cs）;
……
field_list.push_back（item）;
item->maybe_null=fields_info->maybe_null;
field_count++;
}
TMP_TABLE_PARAM*tmp_table_param=
（TMP_TABLE_PARAM*）（thd->calloc（sizeof（TMP_TABLE_PARAM）））;
tmp_table_param->init（）;
tmp_table_param->table_charset=cs;
tmp_table_param->field_count=field_count;
tmp_table_param->schema_table=1;
SELECT_LEX*select_lex=thd->lex->current_select;
//调用函数create_tmp_table
//可以看到参数中有field_list，也就是字段列表有了
//table_list->alias的值是STATUS
//于是就是创建了临时表
if（!
（table=create_tmp_table（thd,tmp_table_param,
field_list,（ORDER*）0,0,0,
（select_lex->options|thd->options|
TMP_TABLE_ALL_COLUMNS）,
HA_POS_ERROR,table_list->alias）））
……
}
创建了临时表，但是光有临时表是不够的，因此在查询执行时，需要将值进行填充
void
JOIN:
:
exec（）
{
……
if（（curr_join->select_lex->options&OPTION_SCHEMA_TABLE）&&
get_schema_tables_result（curr_join））
{
DBUG_VOID_RETURN;
}
……
｝
get_schema_tables_result函数就是调用fill_status的地方，见函数。
boolget_schema_tables_result（JOIN*join）
{
……
for（JOIN_TAB*tab=join->join_tab;tab{
……
//table_list->schema_table对应的结构就是st_schema_table
//对应的值为：
{"STATUS",variables_fields_info,create_schema_table,fill_status,
//make_old_format,0,-1,-1,1},
//因此这里的fill_table等于访问fill_status
if（table_list->schema_table->fill_table（thd,table_list,
tab->select_cond））
result=1;
table_list->is_schema_table_processed=TRUE;
……
}
……
}
于是执行fill_status进行填充数据的操作。
intfill_status（THD*thd,TABLE_LIST*tables,COND*cond）
{
DBUG_ENTER（"fill_status"）;
LEX*lex=thd->lex;
constchar*wild=lex->wild?
lex->wild->ptr（）:
NullS;
intres=0;
STATUS_VARtmp;
pthread_mutex_lock（&LOCK_status）;
//如果是showglobal，则需要执行calc_sum_of_all_status进行累加。
if（lex->option_type==OPT_GLOBAL）
calc_sum_of_all_status（&tmp）;
//进行数据插入操作
res=show_status_array（thd,wild,
（SHOW_VAR*）all_status_vars.buffer,
OPT_GLOBAL,
（lex->option_type==OPT_GLOBAL?
&tmp:
&thd->status_var）,"",tables->table）;
pthread_mutex_unlock（&LOCK_status）;
DBUG_RETURN（res）;
}
为了了解得更清楚，我们再看下show_status_array函数。
staticboolshow_status_array（THD*thd,constchar*wild,
SHOW_VAR*variables,
enumenum_var_typevalue_type,
structsystem_status_var*status_var,
constchar*prefix,TABLE*table）
{
//传递过来的variables是全局变量：
（SHOW_VAR*）all_status_vars.buffer
//因此对于变量执行循环操作
for（;variables->name;variables++）
{
……
restore_record（table,s->default_values）;
table->field[0]->store（name_buffer,strlen（name_buffer）,
system_charset_info）;
table->field[1]->store（pos,（uint32）（end-pos）,system_charset_info）;
//将记录插入表
if（schema_table_store_record（thd,table））
DBUG_RETURN（TRUE）;
……
}
……
}
执行到这里，status表里面已经有了所有的数据。
然后继续执行，显示出来就行了。
”
Alex：
“我明白了。
其它的也是类似的，差异性也是有的，比如tables需要进行数据文件夹的扫描，呵呵。
”
Bingxi：
“是的，都差不多的。
”
Alex：
“我的建议是，将该cpp文件里面的函数都设置断点，然后每个语句执行一下。
比如select*frominformation_schema.tables\G，用这样的方法把该模式下的22个表测试一边，并测试下show语句，showprocesslist，showvariable,showceatetable
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