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php HandlerSocket的使用

編輯：關於PHP編程

Memcache數據一致性的問題：當MySQL數據變化後，如果不能及時有效的清理掉過期的數據，就會造成數據不一致。這在強調即時性的Web2.0時代，不可取。
Memcache崩潰後的雪崩效應：作為緩存的Memcache一旦崩潰，MySQL很可能在短時間內承受高負載而宕機。據說前段時間新浪微博就遭遇了這樣的問題。

注：關於清理過期數據的問題，可以在程序架構上想辦法，如果數據操作有統一DAO封裝的話，可以利用Observer模式來清理過期數據，非主題內容，資料自查。

面對這些問題，HandlerSocket項目是個不錯的解決方案，它通過插件的方式賦予MySQL完整的NoSQL功能，從原理上講，它跳過MySQL中最耗時的語法解析，查詢計劃等步驟，直接讀取數據，如果內存夠大，能裝下索引，MySQL的查詢效率能提高若干倍！

性能測試：Using MySQL as a NoSQL – A story for exceeding 750,000 qps （F*ck GFW）

因為HandlerSocket的性能足夠好，所以就沒有必要使用Memcache了，能節省大量的硬件資源，相當低碳！而且HandlerSocket操作的是MySQL放在內存中的索引，沒有額外的緩存，所以自然就不存在數據一致性的問題。

安裝

如果使用Percona Server版本的MySQL就簡單了，因為它已經內置了HandlerSocket支持，不過考慮到其內置的版本不夠新，存在一些早已修復的BUG，所以最好采用源代碼編譯。

注：舊版本HandlerSocket的一些問題可參見：What's up with HandlerSocket?

官方已經有了一份簡單的安裝文檔，但在我實際安裝時，遇到了一些其他未說明的問題，所以這裡就把相應的安裝過程再寫一遍。

首先要確保已經安裝了MySQL5.1以上的版本，我用的是Ubuntu操作系統，事先已經用apt安裝了MySQL5.1.37，同時還需要相應的mysql_config，如果是Ubuntu的話，可以：

shell> aptitude install libmysqld-dev

注：如果你用的MySQL是從源代碼編譯的或官方提供的二進制版本，可以略過此步。

接著下載一份和系統MySQL版本一致的MySQL源代碼和HandlerSocket源代碼：

mysql-5.1.37.tar.gz
ahiguti-HandlerSocket-Plugin-for-MySQL-1.0.6-76-gf5f7443.tar.gz

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

其中的參數含義如下：with-mysql-source表示MySQL源代碼目錄，with-mysql-bindir表示MySQL二進制可執行文件目錄（也就是mysql_config所在目錄），with-mysql-plugindir表示MySQL插件目錄，如果不清楚這個目錄在哪，可以按如下方法查詢：

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

運行命令後，如果你使用的是MySQL5.1.37版本的話，會遇到如下錯誤信息：

MySQL source version does not match MySQL binary version

明明我們的MySQL源代碼版本和二進制版本都是5.1.37，為什麼還會出現這個錯誤呢？通過查詢HandlerSocket的編譯腳本，發現原來它會檢索MySQL源代碼目錄中的VERSION文件，可MySQL5.1.37的源代碼目錄裡不知何故竟然沒有這個文件，所以就報錯了，既然知道了原因，那我們就照貓畫虎做一個VERSION文件放到MySQL源代碼目錄，內容如下：

MYSQL_VERSION_MAJOR=5
MYSQL_VERSION_MINOR=1
MYSQL_VERSION_PATCH=37
MYSQL_VERSION_EXTRA=

再次運行configure腳本，應該就OK了，把剩下的步驟進行完：

shell> make
shell> make install

接著需要配置一下HandlerSocket，編輯MySQL配置文件，加入如下內容：

[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等關系到緩存索引的選項盡可能設置大一些，這樣才能發揮HandlerSocket的潛力。

注：apt包管理下的配置文件一般是/etc/mysql/my.cnf，否則一般是/etc/my.cnf

最後登陸MySQL並激活HandlerSocket插件：

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

重啟一下MySQL服務，如果沒有問題，就能在MySQL裡看到HandlerSocket的線程了：

mysql> SHOW PROCESSLIST;

也可以通過查詢剛配置的端口是否已經被MySQL占用來確認是否安裝成功：

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

完活兒！現在你的MySQL已經具備NoSQL的能力了！

實戰

首先創建一個測試用的表：

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：理論上HandlerSocket支持MyISAM，InnoDB等各種引擎，不過推薦使用InnoDB。

HandlerSocket的協議非常簡單，指令通過TAB分割，一行就是一個請求。本文用到了：

打開索引：P <索引標識> <數據庫> <表> <索引> <字段>
插入數據：<索引標識> ‘+' <參數個數> <參數1> … <參數N>
讀取數據：<索引標識> <操作> <參數個數> <參數1> … <參數N> <條數> <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時，因為沒有實際運行SQL，所以Binlog記錄的是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

對HandlerSocket一個常見的誤解是只能執行PRIMARY類型的KV查詢，實際上只要支持索引，一般的簡單查詢它都能勝任，篇幅所限，這裡就不多說了，如果你覺得直接操作telnet有些吃力，也可以使用自己熟悉的客戶端來測試，官方文檔裡有介紹。

注：HandlerSocket作者寫了一個不錯的PPT可以參考：HandlerSocket plugin for MySQL

記：MySQL5.6提供原生的Memcached API，實際就是KV型NoSQL了，但HandlerSocket並不局限於KV形式，所以仍然有生存空間。

互聯網技術發展猶如一列高速運行的火車，下一站：HandlerSocket！大家做好准備吧。