从源码角度看MySQL memcached plugin——1. 系统结构和引擎初始化
本章尝试回答两个问题：
一、memcached plugin与MySQL的关系；
二、MySQL系统如何启动memcached plugin。
1. memcached plugin与MySQL的关系
该图是从MySQL官方文档里对memcached的介绍图片。从图中可以看出，memcached的结构是由三个部份组成：memcached plugin、innodb_memcached和Innodb API。
在源码中，memcached plugin部份的代码会被编译成libmemcached.so；innodb_memcache和InnoDB API会被编译成innodb_engine.so。
memcached plugin层通过一组回调函数调用libmemcached.so提供的接口实现为App服务。
InnoDB API层同样也是通过一组回调函数调用InnoDB层的接口实现，功能类似于图中左侧的Handler API。而innodb_memcache通过包装这组回调函数为memcached plugin提供接口实现。
2. MySQL系统如何启动memcached plugin
在MySQL中，InnoDB存储引擎和memcached都是以插件的形式实现。memcached最底层的回调函数是由InnoDB存储引擎提供，于是在插件初始化的顺序上是InnoDB插件先于memcached插件。
InnoDB存储引擎插件调用plugin_initialize函数初始化时将一组回调函数数组的地址传给全局指针变量innodb_callback_data。memcached引擎插件调用plugin_initialize函数初始化时将innodb_callback_data作为自己的参数传入。
插件初始化使用的函数plugin_initialize的函数原型是int plugin_initialize(st_plugin_int *plugin);
参数类型为st_plugin_int的结构体。MySQL使用该结构体描述一个插件。其中有两个变量，data和plugin。plugin变量存放了插件的init和deinit回调函数，这是插件初始化时真实调用的函数；data作为plugin中的回调函数的参数存在。
int plugin_initialize(st_plugin_int *plugin);
/* A handle of a plugin */
struct st_plugin_int
{
...
st_mysql_plugin *plugin;
void *data; /* plugin type specific, e.g. handlerton */
...
};
struct st_mysql_plugin
{
...
int (*init)(MYSQL_PLUGIN); /* the function to invoke when plugin is loaded */
int (*deinit)(MYSQL_PLUGIN);/* the function to invoke when plugin is unloaded */
...
};
3.1 InnoDB如何将回调函数传给全局变量innodb_callback_data
InnoDB层提供的回调函数是个数组，数组名为innodb_api_cb。
ib_cb_t innodb_api_cb[] = {
(ib_cb_t) ib_cursor_open_table,
...
};
在plugin_initialize函数里，调用plugin->plugin->init函数(innobase_init函数)。如上图：
- 将innodb_api_cb数组的地址赋值到在plugin->data->data中。
- 将plugin->data->data赋值到innodb_callback_data。
到此可以看到innodb_callback_data已经指向了一个回调函数数组的地址。
3.2 memcached如何将innodb_callback_data赋值给innodb_engine.so中的回调函数
初始化memcached插件同样调用的是plugin_initialize函数，将innodb_callback_data赋值给plugin->data之后，调用plugin->plugin->init函数(daemon_memcached_plugin_init函数)。
完成了插件初始化的基本操作之后，开启一个新的线程daemon_memcached_main，这个线程是memcached插件系统的daemon线程。
void daemon_memcached_main(memcached_context_t* p);
struct memcached_context
{
char* m_engine_library;
char* m_mem_option;
void* m_innodb_api_cb;
unsigned int m_r_batch_size;
unsigned int m_w_batch_size;
bool m_enable_binlog;
};
在开启线程daemon_memcached_main之前，会将plugin->data(innodb_callback_data)赋值给p->m_innodb_api_cb。
daemon_memcached_main在进入守护状态之前，还有两个重要的操作要做，分别是load engine和init engine函数。而这两个函数分别做了什么？
- load engine: 连接libmemcached.so的回调函数与innodb_engine.so的实现。
- init engine: 连接innodb_engine.so的innodb_callback_API的回调函数与InnoDB层的实现。
3.2.1 load engine
load_engine(engine, get_server_api,settings.extensions.logger,
&engine_handle);
load_engine的函数原型如上。在这个过程中，会load两个引擎。一个innodb_engine，一个是default_engine。
过程如下：
- 调用dlopen打开innodb_engine.so。
- 调用dlsym函数获得create_instance函数的地址。
- 调用create_instance，malloc一个struct innodb_engine的结构体innodb_engine，为innodb_engine回调函数赋值。
- 调用create_instance|create_my_default_instance为默认引擎的回调函数赋值。
load engine之后，lib_memcached.so中的回调函数会被赋值，实现是在innodb_engine.so中。
InnoDB Engine与Default Engine是否启用？是否同时启用？
/** Cache options, tells if we will used Memcached default engine or InnoDB
Memcached engine to handle the request */
typedef enum meta_cache_opt {
META_CACHE_OPT_INNODB = 1, /*!< Use InnoDB Memcached Engine only */
META_CACHE_OPT_DEFAULT, /*!< Use Default Memcached Engine only */
META_CACHE_OPT_MIX, /*!< Use both, first use default memcached engine */
META_CACHE_OPT_DISABLE, /*!< This operation is disabled */
META_CACHE_NUM_OPT /*!< Number of options */
} meta_cache_opt_t;
默认的参数值为META_CACHE_OPT_INNODB，仅仅启用InnoDB Engine，数据通过InnoDB引擎提供的Callback方法操作；若同时启用了Memcached Default Engine(META_CACHE_OPT_MIX)，那么数据读取时，首先从Default Engine中读取；记录删除时，也需要先删除Default Engine中的记录。
3.3.2 init engine
init engine调用的函数是
innodb_eng->engine.v1->initialize
实际上调用的是实现在在innodb_engine.so的innodb_initialize函数。
在这个innodb_initialize函数中调用register_innodb_cb函数为innodb_memcached_api数组赋值。两个数组的指针顺序要一一对应。
innnodb_memcached_api数组是innodb_engine.so中调用innodb层操作的回调函数数组。
以下这图是这个过程中innodb的函数指针一路传递到memcached的innodb_engine.so中的函数指针的过程。
