MySQL下的NoSQL解決方案HandlerSocket

 目前使用MySQL的網站，多半同時使用Memcache作為索引值緩衝。雖然這樣的架構極其流行，有眾多成功的案例，但過於依賴Memcache，無形中讓Memcache成為故障的根源：

Memcache資料一致性的問題：當MySQL資料變化後，如果不能及時有效清理掉到期的資料，就會造成資料不一致。這在強調即時性的Web2.0時代，不可取。

Memcache崩潰後的雪崩效應：作為緩衝的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。

註：關於清理到期資料的問題，可以在程式架構上想辦法，如果資料操作有統一DAO封裝的話，可以利用Observer模式來清理到期資料，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，它通過外掛程式的方式賦予MySQL完整的NoSQL功能，從原理上講，它跳過MySQL中最耗時的文法解析，查詢計劃等步驟，直接讀取資料，如果記憶體夠大，能裝下索引，MySQL的查詢效率能提高若干倍！

效能測試執行個體：Using MySQL as a NoSQL – A story for exceeding 750，000 qps （GFW）

因為HandlerSocket的效能足夠好，所以就沒有必要使用Memcache了，能節省大量的硬體資源，相當低碳！而且HandlerSocket操作的是MySQL放在記憶體中的索引，沒有額外的緩衝，所以自然就不存在資料一致性的問題。

安裝

如果使用Percona Server版本的MySQL就簡單了，因為它已經內建了HandlerSocket支援，不過考慮到其內建的版本不夠新，存在一些早已修複的BUG，所以最好採用原始碼編譯。

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作業系統，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

 

註：如果你用的MySQL是從原始碼編譯的或官方提供的二進位版本，可以略過此步。

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

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原始碼目錄，with-mysql-bindir表示MySQL二進位可執行檔目錄（也就是mysql_config所在目錄），with-mysql-plugindir表示MySQL外掛程式目錄，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，會遇到如下錯誤資訊：

MySQL source version does not match MySQL binary version

明明我們的MySQL原始碼版本和二進位版本都是5.1.37，為什麼還會出現這個錯誤呢？通過查詢HandlerSocket的編譯指令碼，發現原來它會檢索MySQL原始碼目錄中的VERSION檔案，可MySQL5.1.37的原始碼目錄裡不知何故竟然沒有這個檔案，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檔案放到MySQL原始碼目錄，內容如下：

 

MYSQL_VERSION_MAJOR=5 MYSQL_VERSION_MINOR=1 MYSQL_VERSION_PATCH=37 MYSQL_VERSION_EXTRA=

 

再次運行configure指令碼，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設定檔，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等關係到緩衝索引的選項儘可能設定大一些，這樣才能發揮HandlerSocket的潛力。

註：apt包管理下的設定檔一般是/etc/mysql/my.cnf，否則一般是/etc/my.cnf

最後登陸MySQL並啟用HandlerSocket外掛程式：

 

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

 

如果沒有問題的話，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連接埠是否已經被MySQL佔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

首先建立一個測試用的表：

 

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;

 

註：理論上HandlerSocket支援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。

開啟索引：P <索引標識> <資料庫> <表> <索引> <欄位>

插入資料：<索引標識> ‘+’ <參數個數> <參數1> … <參數N>

讀取資料：<索引標識> <操作> <參數個數> <參數1> … <參數N> <條數> <位移>

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

 

註：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，實際上只要支援索引，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用戶端來測試，官方文檔裡有介紹。