详解MySQL下InnoDB引擎中的Memcached插件-原创手记-慕课网

前些年，HandlerSocket的横空出世让人们眼前一亮，当时我还写了一篇文章介绍了其用法梗概，时至今日，由于种种原因，HandlerSocket并没有真正流行起来，不过庆幸的是MySQL官方受其启发，研发了基于InnoDB的Memcached插件，总算是在MySQL中延续了NoSQL的香火，以前单独架设Memcached服务器不仅浪费了内存，而且还必须自己维护数据的不一致问题，有了Memcached插件，这些问题都不存在了，而且借助MySQL本身的复制功能，我们可以说是变相的实现了Memcached的复制，这更是意外之喜。

安装

为了让文章更具完整性，我们选择从源代码安装MySQL，需要注意的是早期的版本有内存泄漏，所以推荐安装最新的稳定版，截至本文发稿时为止，最新的稳定版是5.6.13，我们就以此为例来说明，过程很简单，只要激活了WITH_INNODB_MEMCACHED即可：

123456789101112131415 shell> groupadd mysqlshell> useradd -r -g mysql mysqlshell> tar zxvf mysql-5.6.13.tar.gzshell> cd mysql-5.6.13shell> cmake . -DWITH_INNODB_MEMCACHED=ONshell> makeshell> make installshell> cd /usr/local/mysqlshell> chown -R mysql .shell> chgrp -R mysql .shell> scripts/mysql_install_db --user=mysqlshell> chown -R root .shell> chown -R mysql datashell> bin/mysqld_safe --user=mysql &shell> cp support-files/mysql.server /etc/init.d/mysql.server

MySQL安装完毕后，在插件目录我们能看到innodb_engine.so和libmemcached.so：

123456 mysql> SELECT @@plugin_dir;+------------------------------+| @@plugin_dir |+------------------------------+| /usr/local/mysql/lib/plugin/ |+------------------------------+

此外还需要导入Memcached插件所需要的表结构：

?

1	`mysql> SOURCE /usr/local/mysql/share/innodb_memcached_config.sql`

一切就绪后就可以激活Memcached插件了（当然如果需要的话也可以禁止）：

?

12	`mysql> INSTALL PLUGIN daemon_memcached soname` `"libmemcached.so";mysql> UNINSTALL PLUGIN daemon_memcached;`

说明：如果要重启插件的话，可以先uninstall，再install。

Memcached插件相关的配置信息如下，具体介绍可以参考官方文档：

1234567891011 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 |+----------------------------------+------------------+

注意：daemon_memcached_r_batch_size和daemon_memcached_w_batch_size，这两个选项对性能影响较大，简单点说就是控制事务提交的频率，MySQL的缺省值均为1，也就是说每次都提交，这主要是从安全性考虑的，大家可以依照自己的情况来调整。

差不多了，此时Memcached端口应该准备就绪了，你可以试试看：

1	`shell> echo` `"stats"` `\| nc localhost 11211`

换句话说，MySQL已经兼容Memcached协议，可以直接使用Memcached命令。
配置

在安装步骤里，我们导入了一个名为innodb_memcached_config.sql的脚本，它创建了一库（innodb_memcache）三表（cache_policies, config_options, containers）：

123456789 mysql> USE innodb_memcachemysql> SHOW TABLES;+---------------------------+| Tables_in_innodb_memcache |+---------------------------+| cache_policies || config_options || containers |+---------------------------+

cache_policies定义了缓存策略，包含如下选择：

    innodb_only：只使用InnoDB作为数据存储。
    cache-only：只使用传统的Memcached引擎作为后端存储。
    caching：二者皆使用，如果在Memcached里找不到，就查询InnoDB。

config_options定义了分隔符号：

separator：Memcached只识别单值，使用此分隔符（|）来连接多个字段的值。
table_map_delimiter：通过此分隔符（.）来确认表和键，如：@@table.key。

如果我们想通过Memcached协议来访问一个表，需要先在containers中配置它：

1234567891011 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: c5unique_idx_name_on_key: PRIMARY

如上已经有了test数据库的demo_test表，通过c1查询c2的值，表结构如下所示：

12345678910 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 | |+-------+---------------------+------+-----+---------+-------+

缺省情况下有一行数据：

123456 mysql> SELECT * FROM test.demo_test;+----+--------------+------+------+------+| c1 | c2 | c3 | c4 | c5 |+----+--------------+------+------+------+| AA | HELLO, HELLO | 8 | 0 | 0 |+----+--------------+------+------+------+

让我们用Memcached协议来访问看看：

1234	`shell> echo` `"get @@aaa.AA"` `\| nc localhost 11211VALUE @@aaa.AA 8 12HELLO, HELLOEND`

我们还可以先设定缺省访问的表，然后后续的查询就只写键名就可以了：

1234567 shell> (echo "get @@aaa"; echo "get AA") | nc localhost 11211VALUE @@aaa 0 14test/demo_testENDVALUE AA 8 12HELLO, HELLOEND

虽然我的例子都是通过命令行执行的，但是大家很容易就更改写成PHP之类的方法。
限制

Memcached插件用起来非常简单，不过并不是一切都很完美，比如说：当我们配置表的时候，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等也必须设定，可是很多时候，我们在原表中找不到贴切的字段，此时就只能对应新建三个字段，味道很恶心。

此外，containers表还有如下限制：

key_columns字段的类型必须是CHAR或VARCHAR，且最大长度是250个字符。
value_columns字段的类型必须是CHAR或VARCHAR或BLOB，长度不限。
cas_column字段的类型必须是BIGINT。
expiration_time_column字段的类型必须是INT。
flags字段的类型必须是INT。

说明：随着MySQL版本的更新，这些限制可能会发生变化，请大家以实际情况为准。
实战

让我们以一个用户登录的例子来检验一下学习成果：

首先在测试数据库创建一个用户表：

12345678910111213 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;

然后添加几行测试数据：

1234	`INSERT` `INTO` `users` (`username`, ``password``, `email`)`VALUES('foo',` `'ffffffffffffffffffffffffffffffff',` `'foo@domain.com'),('bar',` `'bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb',` `'bar@domain.com');`

接着在containers里配置这个表：

1234567 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');

这里我们定义了多个字段（password和email）作为value_columns，并且使用竖线作为分隔符，实际上使用空格，逗号之类分隔符也可以，在innodb_config.c文件的源代码中能查到如下关于分隔符的定义，文档里并没有涵盖这些信息：

1	`static` `const` `char* sep =` `" ;,\|\n";`

最后使用Memcached协议来访问一下，这里我们换个花样，执行一个MGET操作：

123456 shell> echo "get foo bar" | nc localhost 11211VALUE foo 0 47ffffffffffffffffffffffffffffffff|foo@domain.comVALUE bar 0 47bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb|bar@domain.comEND

既然我定义value_columns的时候设置了多个字段，那么返回数据的时候自然也返回多个字段的数据，并且它们依照innodb_memcache.config_options表中的separator字段来分隔，缺省情况下是一个竖线，如果你的字段内容里包含了竖线，那么就会和缺省值发生冲突，此时你可以更新separator的定义，比如改成三个竖线等等，需要提醒的是，修改后别忘了重启Memcached插件。

说明：因为们在配置的时候把表命名为default，所以在请求的时候不用传递表名。如果不存在default，那么会把名字按照字母顺序正序排列，排在第一位的就是缺省。

…

本文在使用Memcached插件的时候，所有例子均使用的是读操作，实际上写操作也是支持的，不过在实际使用时，我更倾向于写操作都通过SQL来执行，而Memcached插件仅处理KV形式的读操作，实际压力测试的结果显示，Memcached插件比SQL的方式，性能提升了百分之一百左右，虽然仍不及独立的Memcached，但考虑到其它的优势，这个结果已经很让人欣喜了，下一站，InnoDB的Memcached插件！大家做好准备吧。