详解MySQL下InnoDB引擎中的Memcached插件
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：
shell> groupadd mysql shell> useradd -r -g mysql mysql shell> tar zxvf mysql-5.6.13.tar.gz shell> cd mysql-5.6.13 shell> cmake . -DWITH_INNODB_MEMCACHED=ON shell> make shell> make install shell> cd /usr/local/mysql shell> chown -R mysql . shell> chgrp -R mysql . shell> scripts/mysql_install_db --user=mysql shell> chown -R root . shell> chown -R mysql data shell> 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：
mysql> SELECT @@plugin_dir; +------------------------------+ | @@plugin_dir | +------------------------------+ | /usr/local/mysql/lib/plugin/ | +------------------------------+
mysql> SOURCE /usr/local/mysql/share/innodb_memcached_config.sql
mysql> INSTALL PLUGIN daemon_memcached soname "libmemcached.so"; mysql> UNINSTALL PLUGIN daemon_memcached;
Memcached插件相关的配置信息如下，具体介绍可以参考官方文档：
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 | +----------------------------------+------------------+
差不多了，此时Memcached端口应该准备就绪了，你可以试试看：
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）：
mysql> USE innodb_memcache mysql> 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：
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: c5
unique_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：
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：
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：
shell> echo "get @@aaa.AA" | nc localhost 11211 VALUE @@aaa.AA 8 12 HELLO, HELLO END
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：
shell> (echo "get @@aaa"; echo "get AA") | nc localhost 11211 VALUE @@aaa 0 14 test/demo_test END VALUE AA 8 12 HELLO, HELLO END
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：
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：
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：
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：
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：
shell> echo "get foo bar" | nc localhost 11211 VALUE foo 0 47 ffffffffffffffffffffffffffffffff|foo@domain.com VALUE bar 0 47 bbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbb|bar@domain.com END
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。
