MySQL核心技術之“pthead區域性變數”

Michael發表於2017-09-30
MySql變數

MySQL使用了稱之為psi/pfs的一系列檔案和結構來進行performance監控。Psi全稱為performance schema interface，pfs全稱為performance storage。

該機制使用pthead來進行操作，其首先定義了pthread的執行緒儲存變數（pfs.cc）：

thread_local_key_t THR_PFS;
thread_local_key_t THR_PFS_VG;   // global_variables
thread_local_key_t THR_PFS_SV;   // session_variables
thread_local_key_t THR_PFS_VBT;  // variables_by_thread
thread_local_key_t THR_PFS_SG;   // global_status
thread_local_key_t THR_PFS_SS;   // session_status
thread_local_key_t THR_PFS_SBT;  // status_by_thread
thread_local_key_t THR_PFS_SBU;  // status_by_user
thread_local_key_t THR_PFS_SBH;  // status_by_host
thread_local_key_t THR_PFS_SBA;  // status_by_account

bool THR_PFS_initialized= false;

這裡的thread_local_key_t實際上是pthread_key_t，即pthread執行緒儲存變數。pthread_key_t的使用就像一個全域性變數，哪個執行緒都可以用，但是實際上對應了執行緒內部的變數值，可以參見該例：http://www.jianshu.com/p/d52c…。pthread規定，執行緒儲存變數thread_local_key_t必須要先初始化。MySQL在pfs_server.cc中對這些變數統一初始化：

void pre_initialize_performance_schema()
{
  pfs_initialized= false;

  init_all_builtin_memory_class();

  PFS_table_stat::g_reset_template.reset();
  global_idle_stat.reset();
  global_table_io_stat.reset();
  global_table_lock_stat.reset();

  if (my_create_thread_local_key(&THR_PFS, destroy_pfs_thread))
    return;
  if (my_create_thread_local_key(&THR_PFS_VG, NULL))  // global_variables
    return;
  if (my_create_thread_local_key(&THR_PFS_SV, NULL))  // session_variables
    return;
  if (my_create_thread_local_key(&THR_PFS_VBT, NULL)) // variables_by_thread
    return;
  if (my_create_thread_local_key(&THR_PFS_SG, NULL))  // global_status
    return;
  if (my_create_thread_local_key(&THR_PFS_SS, NULL))  // session_status
    return;
  if (my_create_thread_local_key(&THR_PFS_SBT, NULL)) // status_by_thread
    return;
  if (my_create_thread_local_key(&THR_PFS_SBU, NULL)) // status_by_user
    return;
  if (my_create_thread_local_key(&THR_PFS_SBH, NULL)) // status_by_host
    return;
  if (my_create_thread_local_key(&THR_PFS_SBA, NULL)) // status_by_account
    return;

  THR_PFS_initialized= true;
}

注意，這個初始化只做一次，以後建立執行緒時直接使用即可。上的第一個變數THR_PFS就是我們要使用的。

如何使用

使用上的方式初始化，首先要set相應的value：

/**
  @brief Execute the JOIN generated by parallel

  @param join [in] JOIN structure
*/
void execute_join(parallel_execution_thread_arg* parallel_arg) {
    /*
     * Get the parameter:
     * 1. JOIN
     * 2. pfs
     */
    /// TODO: do we need to handle error?
    std::cout << "****************I am in worker thread*****************" << std::endl;

    /// Get join
    JOIN* join= parallel_arg->join;

    /// Get and Set pfs
    PSI_thread* pfs= parallel_arg->pfs;
    pfs_set_thread_v1(pfs);

    /// Delete
    delete parallel_arg;
    
    /// Set the new thread context
    my_thread_set_THR_THD(join->thd);

    /// Execute
    join->exec();
}

上面的函式是我在MySQL中新加入的程式碼，其中使用pfs_set_thread_v1進行set操作，即把當前THR_PFS對應的值設定為pfs。

get操作。由於我們加入了boost執行緒庫，所以當啟動一個執行緒時需要把JOIN結構和pfs結構傳入。思路是首先通過THR_PFS獲得pfs執行緒控制程式碼，作為引數傳入到新的執行緒中。再新執行緒執行函式中，把pfs執行緒控制程式碼set進去。具體在sql_select.cc中，我們加入瞭如下程式碼：

/**
  Parallel execution.

  @details When a JOIN is parallel, its JOINs will execute parallelly.
  Put all JOINs into thread pool to execute.
*/
void JOIN::parallel_exec_joins() {
  for (uint i= 0; i < m_parallel_joins.size(); i ++) {
    /// Delete it in join->exec
    parallel_execution_thread_arg* parallel_arg= new parallel_execution_thread_arg();

    /// Set join
    JOIN* join= m_parallel_joins[i];
    parallel_arg->join= join;

    /// Set pfs
    PSI_thread* pfs= pfs_get_thread_v1();
    parallel_arg->pfs= pfs;

    /// Thread pool
    generic_thread_pool.SubmitTask(execute_join, (parallel_execution_thread_arg* &&)parallel_arg);
  }
}

可以看到，我們通過MySQL的pfs_get_thread_v1獲得pfs執行緒控制程式碼傳入到新的執行緒。

上面的例子是針對pfs的執行緒。對於MySQL普通執行緒的例子在上面的execute_join也能找到。注意裡面有一行code：

/// Set the new thread context
my_thread_set_THR_THD(join->thd);

這裡就是把當前的thd設定到pthread中。所以我們看到，在MySQL中的很多地方都用到了這個東西，用法也已經明確了。

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