HandlerSocket

目前使用MySQL的网站，多半同时使用Memcache作为键值缓存。虽然这样的架构极其流行，有众多的案例，但过于依赖Memcache，无形中让Memcache成为故障的根源：

Memcache数据一致性的问题：当MySQL数据变化后，如果不能及时有效的清理掉过期的数据，就会造成数据不一致。这在强调即时性的Web2.0时代，不可取。
Memcache崩溃后的雪崩效应：作为缓存的Memcache一旦崩溃，MySQL很可能在短时间内承受高负载而宕机。据说前段时间新浪微博就遭遇了这样的问题。

注：关于清理过期数据的问题，可以在程序架构上想办法，如果数据操作有统一DAO封装的话，可以利用Observer模式来清理过期数据，非主题内容，资料自查。

面对这些问题，HandlerSocket项目是个不错的解决方案，它通过插件的方式赋予MySQL完整的NoSQL功能，从原理上讲，它跳过MySQL中最耗时的语法解析，查询计划等步骤，直接读取数据，如果内存够大，能装下索引，MySQL的查询效率能提高若干倍！

性能测试：Using MySQL as a NoSQL – A story for exceeding 750,000 qps

因为HandlerSocket的性能足够好，所以就没有必要使用Memcache了，能节省大量的硬件资源，相当低碳！而且HandlerSocket操作的是MySQL放在内存中的索引，没有额外的缓存，所以自然就不存在数据一致性的问题。

安装

如果使用Percona Server版本的MySQL就简单了，因为它已经内置了HandlerSocket支持，不过考虑到其内置的版本不够新，存在一些早已修复的BUG，所以最好采用源代码编译。

注：旧版本HandlerSocket的一些问题可参见：What’s up with HandlerSocket?

官方已经有了一份简单的安装文档，但在我实际安装时，遇到了一些其他未说明的问题，所以这里就把相应的安装过程再写一遍。

首先要确保已经安装了MySQL5.1以上的版本，我用的是Ubuntu操作系统，事先已经用apt安装了MySQL5.1.37，同时还需要相应的mysql_config，如果是Ubuntu的话，可以：

shell> aptitude install libmysqld-dev

注：如果你用的MySQL是从源代码编译的或官方提供的二进制版本，可以略过此步。

接着下载一份和系统MySQL版本一致的MySQL源代码和HandlerSocket源代码：

shell> tar zxf mysql-5.1.37.tar.gz
shell> tar zxf ahiguti-HandlerSocket-Plugin-for-MySQL-1.0.6-76-gf5f7443.tar.gz
shell> cd ahiguti-HandlerSocket-Plugin-for-MySQL-f5f7443
shell> ./autogen.sh
shell> ./configure --with-mysql-source=../mysql-5.1.37 \
                   --with-mysql-bindir=/usr/bin \
                   --with-mysql-plugindir=/usr/lib/mysql/plugin

其中的参数含义如下：with-mysql-source表示MySQL源代码目录，with-mysql-bindir表示MySQL二进制可执行文件目录（也就是mysql_config所在目录），with-mysql-plugindir表示MySQL插件目录，如果不清楚这个目录在哪，可以按如下方法查询：

mysql> SHOW VARIABLES LIKE 'plugin%';
+---------------+-----------------------+
| Variable_name | Value                 |
+---------------+-----------------------+
| plugin_dir    | /usr/lib/mysql/plugin |
+---------------+-----------------------+

运行命令后，如果你使用的是MySQL5.1.37版本的话，会遇到如下错误信息：

MySQL source version does not match MySQL binary version

明明我们的MySQL源代码版本和二进制版本都是5.1.37，为什么还会出现这个错误呢？通过查询HandlerSocket的编译脚本，发现原来它会检索MySQL源代码目录中的VERSION文件，可MySQL5.1.37的源代码目录里不知何故竟然没有这个文件，所以就报错了，既然知道了原因，那我们就照猫画虎做一个VERSION文件放到MySQL源代码目录，内容如下：

MYSQL_VERSION_MAJOR=5
MYSQL_VERSION_MINOR=1
MYSQL_VERSION_PATCH=37
MYSQL_VERSION_EXTRA=

再次运行configure脚本，应该就OK了，把剩下的步骤进行完：

shell> make
shell> make install

接着需要配置一下HandlerSocket，编辑MySQL配置文件，加入如下内容：

[mysqld]
loose_handlersocket_port = 9998
# the port number to bind to (for read requests)
loose_handlersocket_port_wr = 9999
# the port number to bind to (for write requests)
loose_handlersocket_threads = 16
# the number of worker threads (for read requests)
loose_handlersocket_threads_wr = 1
# the number of worker threads (for write requests)
open_files_limit = 65535
# to allow handlersocket accept many concurrent
# connections, make open_files_limit as large as
# possible.

此外，InnoDB的innodb_buffer_pool_size，或MyISAM的key_buffy_size等关系到缓存索引的选项尽可能设置大一些，这样才能发挥HandlerSocket的潜力。

注：apt包管理下的配置文件一般是/etc/mysql/my.cnf，否则一般是/etc/my.cnf

最后登陆MySQL并激活HandlerSocket插件：

mysql> INSTALL PLUGIN handlersocket soname 'handlersocket.so';

重启一下MySQL服务，如果没有问题，就能在MySQL里看到HandlerSocket的线程了：

mysql> SHOW PROCESSLIST;

也可以通过查询刚配置的端口是否已经被MySQL占用来确认是否安装成功：

shell> lsof -i :9998
shell> lsof -i :9999

完活儿！现在你的MySQL已经具备NoSQL的能力了！

实战

首先创建一个测试用的表：

CREATE TABLE IF NOT EXISTS `test`.`t` (
  `id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `a` varchar(10) NOT NULL,
  `b` varchar(10) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  KEY `a_b` (`a`,`b`)
) ENGINE=InnoDB;

注：理论上HandlerSocket支持MyISAM，InnoDB等各种引擎，不过推荐使用InnoDB。

HandlerSocket的协议非常简单，指令通过TAB分割，一行就是一个请求。本文用到了：

打开索引：P <索引标识> <数据库> <表> <索引> <字段>
插入数据：<索引标识> ‘+’ <参数个数> <参数1> … <参数N>
读取数据：<索引标识> <操作> <参数个数> <参数1> … <参数N> <条数> <偏移>

SQL原型：INSERT INTO test.t (id, a, b) VALUES (1, ‘a1′, ‘b1′), (2, ‘a2′, ‘b2′)

shell> telnet localhost 9999
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
P       1       test    t       PRIMARY id,a,b
0       1
1       +       3       1       a1      b1
0       1       0
1       +       3       2       a2      b2
0       1       0

注：使用HandlerSocket时，因为没有实际运行SQL，所以Binlog记录的是Row格式。

SQL原型：SELECT id, a, b FROM test.t WHERE id = 1 LIMIT 1

shell> telnet localhost 9999
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
P       1       test    t       PRIMARY id,a,b
0       1
1       =       1       1       1       0
0       3       1       a1      b1

SQL原型：SELECT id, a, b FROM test.t WHERE id >= 1 LIMIT 2

shell> telnet localhost 9999
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
P       1       test    t       PRIMARY id,a,b
0       1
1       >=      1       1       2       0
0       3       1       a1      b1      2       a2      b2

SQL原型：SELECT id, a, b FROM test.t WHERE a = ‘a1′ AND b = ‘b1′ LIMIT 1

shell> telnet localhost 9999
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
P       1       test    t       a_b     id,a,b
0       1
1       =       2       a1      b1      1       0
0       3       1       a1      b1

对HandlerSocket一个常见的误解是只能执行PRIMARY类型的KV查询，实际上只要支持索引，一般的简单查询它都能胜任，篇幅所限，这里就不多说了，如果你觉得直接操作telnet有些吃力，也可以使用自己熟悉的客户端来测试，官方文档里有介绍。

注：HandlerSocket作者写了一个不错的PPT可以参考：HandlerSocket plugin for MySQL

记：MySQL5.6提供原生的Memcached API，实际就是KV型NoSQL了，但HandlerSocket并不局限于KV形式，所以仍然有生存空间。

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