經過MySql自動同步刷新redis

時間  2019-12-16
標籤 經過 mysql 自動 同步 刷新 redis 欄目 MySQL 简体版
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在服務端開發過程當中，通常會使用MySQL等關係型數據庫做爲最終的存儲引擎，Redis其實也能夠做爲一種鍵值對型的數據庫，但在一些實際場景中，特別是關係型結構並不適合使用Redis直接做爲數據庫。這倆傢伙簡直能夠用「男女搭配，幹活不累」來形容，搭配起來使用才能事半功倍。本篇咱們就這二者如何合理搭配以及他們之間數據如何進行同步展開。html

通常地，Redis能夠用來做爲MySQL的緩存層。爲何MySQL最好有緩存層呢？想象一下這樣的場景：在一個多人在線的遊戲裏，排行榜、好友關係、隊列等直接關係數據的情景下，若是直接和MySQL正面交手，大量的數據請求可能會讓MySQL疲憊不堪，甚至過量的請求將會擊穿數據庫，致使整個數據服務中斷，數據庫性能的瓶頸將掣肘業務的開發；那麼若是經過Redis來作數據緩存，將大大減少查詢數據的壓力。在這種架子裏，當咱們在業務層有數據查詢需求時，先到Redis緩存中查詢，若是查不到，再到MySQL數據庫中查詢，同時將查到的數據更新到Redis裏；當咱們在業務層有修改插入數據需求時，直接向MySQL發起請求，同時更新Redis緩存。mysql

在上面這種架子中，有一個關鍵點，就是MySQL的CRUD發生後自動地更新到Redis裏，這須要經過MySQL UDF來實現。具體來講，咱們把更新Redis的邏輯放到MySQL中去作，即定義一個觸發器Trigger，監聽CRUD這些操做，當操做發生後，調用對應的UDF函數，遠程寫回Redis，因此業務邏輯只須要負責更新MySQL就好了，剩下的交給MySQL UDF去完成。git

一. 什麼是UDF

UDF，是User Defined Function的縮寫，用戶定義函數。MySQL支持函數，也支持自定義的函數。UDF比存儲方法有更高的執行效率，而且支持彙集函數。github

UDF定義了5個API：xxx_init()、xxx_deinit()、xxx()、xxx_add()、xxx_clear()。官方文檔（http://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/adding-udf.html）給出了這些API的說明。相關的結構體定義在mysql_com.h裏，它又被mysql.h包含，使用時只需#include<mysql.h>便可。他們之間的關係和執行順序能夠如下圖來表示：redis

1. xxx()

這是主函數，5個函數至少須要xxx()，對MySQL操做的結果在此返回。函數的聲明以下：sql

char *xxx(UDF_INIT *initid, UDF_ARGS *args, char *result, unsigned long *length, char *is_null, char *error);數據庫

long long xxx(UDF_INIT *initid, UDF_ARGS *args, char *is_null, char *error);緩存

double xxx(UDF_INIT *initid, UDF_ARGS *args, char *is_null, char *error);安全

SQL的類型和C/C++類型的映射：函數

SQL Type C/C++ Type
STRING char *
INTEGER long long
REAL double

2. xxx_init()

xxx()主函數的初始化，若是定義了，則用來檢查傳入xxx()的參數數量、類型、分配內存空間等初始化操做。函數的聲明以下：

my_bool xxx_init(UDF_INIT *initid, UDF_ARGS *args, char *message);

3. xxx_deinit()

xxx()主函數的反初始化，若是定義了，則用來釋放初始化時分配的內存空間。函數的聲明以下：

void xxx_deinit(UDF_INIT *initid);

4. xxx_add()

在聚合UDF中反覆調用，將參數加入聚合參數中。函數的聲明以下：

void xxx_add(UDF_INIT *initid, UDF_ARGS *args, char *is_null,char *error);

5. xxx_clear()

在聚合UDF中反覆調用，重置聚合參數，爲下一行數據的操做作準備。函數的聲明以下：

void xxx_clear(UDF_INIT *initid, char *is_null, char *error);

二. UDF函數的基本使用

在此以前，須要先安裝mysql的開發包：

[root@localhost zhxilin]# yum install mysql-devel -y

咱們定義一個最簡單的UDF主函數：

複製代碼 
 1 /*simple.cpp*/
 2 #include <mysql.h>
 3 
 4 extern "C" long long simple_add(UDF_INIT *initid, UDF_ARGS *args, char *is_null, char *error)
 5 {
 6     int a = *((long long *)args->args[0]);
 7     int b = *((long long *)args->args[1]);
 8     return a + b;
 9 }
10 
11 extern "C" my_bool simple_add_init(UDF_INIT *initid, UDF_ARGS *args, char *message)
12 {
13     return 0;
14 }
複製代碼

因爲mysql提供的接口是C實現的，咱們在C++中使用時須要添加：

extern "C" { ... }

接下來編譯成動態庫.so：

[zhxilin@localhost mysql-redis-test]$ g++ -shared -fPIC -I /usr/include/mysql -o simple_add.so simple.cpp

-shared 表示編譯和連接時使用的是全局共享的類庫;

-fPIC編譯器輸出位置無關的目標代碼，適用於動態庫；

-I /usr/include/mysql 指明包含的頭文件mysql.h所在的位置。

編譯出simple_add.so後用root拷貝到/usr/lib64/mysql/plugin下：

[root@localhost mysql-redis-test]# cp simple_add.so /usr/lib64/mysql/plugin/

緊接着能夠在MySQL中建立函數執行了。登陸MySQL，建立關聯函數：

mysql> CREATE FUNCTION simple_add RETURNS INTEGER SONAME 'simple_add.so';
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

測試UDF函數：

複製代碼 
mysql> select simple_add(10, 5);
+-------------------+
| simple_add(10, 5) |
+-------------------+
|                15 |
+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)
複製代碼

能夠看到，UDF正確執行了加法。

建立UDF函數的語法是 CREATE FUNCTION xxx RETURNS [INTEGER/STRING/REAL] SONAME '[so name]';

刪除UDF函數的語法是 DROP FUNCTION simple_add;

mysql> DROP FUNCTION simple_add;
Query OK, 0 rows affected (0.03 sec)

三. 在UDF中訪問Redis

跟上述作法同樣，只需在UDF裏調用Redis提供的接口函數。Redis官方給出了Redis C++ Client （https://github.com/mrpi/redis-cplusplus-client），封裝了Redis的基本操做。

源碼是依賴boost，須要先安裝boost：

[root@localhost dev]# yum install boost boost-devel

而後下載redis cpp client源碼：

[root@localhost dev]# git clone https://github.com/mrpi/redis-cplusplus-client

使用時須要把redisclient.h、anet.h、fmacros.h、anet.c 這4個文件考到目錄下，開始編寫關於Redis的UDF。咱們定義了redis_hset做爲主函數，鏈接Redis並調用hset插入哈希表，redis_hset_init做爲初始化，檢查參數個數和類型。

複製代碼 
 1 /* test.cpp */
 2 #include <stdio.h>
 3 #include <mysql.h>
 4 #include "redisclient.h"
 5 using namespace boost;
 6 using namespace std;
 7 
 8 static redis::client *m_client = NULL;
 9 
10 extern "C" char *redis_hset(UDF_INIT *initid, UDF_ARGS *args, char *result, unsigned long *length, char *is_null, char *error) {
11     try {
12         // 鏈接Redis
13         if(NULL == m_client) {
14             const char* c_host = getenv("REDIS_HOST");
15             string host = "127.0.0.1";
16             if(c_host) {
17                 host = c_host;
18             }
19             m_client = new redis::client(host);
20         }        
21 
22         if(!(args->args && args->args[0] && args->args[1] && args->args[2])) {
23             *is_null = 1;
24             return result;
25         }
26 
27         // 調用hset插入一個哈希表
28         if(m_client->hset(args->args[0], args->args[1], args->args[2])) {
29             return result;
30         } else {
31             *error = 1;
32             return result;
33         }
34     } catch (const redis::redis_error& e) {
35         return result;
36     }
37 }
38 
39 extern "C" my_bool redis_hset_init(UDF_INIT *initid, UDF_ARGS *args, char *message) {
40     if (3 != args->arg_count) {
41         // hset(key, field, value) 須要三個參數
42         strncpy(message, "Please input 3 args for: hset('key', 'field', 'value');", MYSQL_ERRMSG_SIZE);
43         return -1;
44     }
45     if (args->arg_type[0] != STRING_RESULT  || 
46         args->arg_type[1] != STRING_RESULT  || 
47         args->arg_type[2] != STRING_RESULT) { 
48         // 檢查參數類型
49         strncpy(message, "Args type error: hset('key', 'field', 'value');", MYSQL_ERRMSG_SIZE);
50         return -1;
51     }
52 
53     args->arg_type[0] = STRING_RESULT;
54     args->arg_type[1] = STRING_RESULT;
55     args->arg_type[2] = STRING_RESULT;
56 
57     initid->ptr = NULL;
58     return 0;
59 }
複製代碼

編譯連接：

[zhxilin@localhost mysql-redis-test]$ g++ -shared -fPIC -I /usr/include/mysql -lboost_serialization -lboost_system -lboost_thread -o libmyredis.so anet.c test.cpp

編譯時須要加上-lboost_serialization -lboost_system -lboost_thread， 表示須要連接三個動態庫：libboost_serialization.so、libboost_system.so、libboost_thread.so，不然在運行時會報缺乏函數定義的錯誤。

編譯出libmyredis.so以後，將其拷貝到mysql的插件目錄下並提權：

[root@localhost mysql-redis-test]# cp libmyredis.so /usr/lib64/mysql/plugin/ & chmod 777 /usr/lib64/mysql/plugin/libmyredis.so

完成以後登陸MySQL，建立關聯函數測試一下：

mysql> DROP FUNCTION IF EXISTS `redis_hset`;
Query OK, 0 rows affected (0.16 sec)

mysql> CREATE FUNCTION redis_hset RETURNS STRING SONAME 'libmyredis.so';
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

先刪除老的UDF，注意函數名加反引號（``）。調用UDF測試，返回0，執行成功：

複製代碼 
mysql> SELECT redis_hset('zhxilin', 'id', '09388334');
+-----------------------------------------+
| redis_hset('zhxilin', 'id', '09388334') |
+-----------------------------------------+
| 0                                                     |
+-----------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)
複製代碼

打開redis-cli，查看結果：

127.0.0.1:6379> HGETALL zhxilin
1) "id"
2) "09388334"

四. 經過MySQL觸發器刷新Redis

 在上一節的基礎上，咱們想讓MySQL在增刪改查的時候自動調用UDF，還須要藉助MySQL觸發器。觸發器能夠監聽INSERT、UPDATE、DELETE等基本操做。在MySQL中，建立觸發器的基本語法以下：

CREATE TRIGGER trigger_name
trigger_time
trigger_event ON table_name
FOR EACH ROW
trigger_statement

trigger_time表示觸發時機，值爲AFTER或BEFORE；

trigger_event表示觸發的事件，值爲INSERT、UPDATE、DELETE等；

trigger_statement表示觸發器的程序體，能夠是一句SQL語句或者調用UDF。

在trigger_statement中，若是有多條SQL語句，須要用BEGIN...END包含起來：

BEGIN
[statement_list]
END

因爲MySQL默認的結束分隔符是分號（;），若是咱們在BEGIN...END中出現了分號，將被標記成結束，此時無法完成觸發器的定義。有一個辦法，能夠調用DELIMITER命令來暫時修改結束分隔符，用完再改會分號便可。好比改爲$：

mysql> DELIMITER $

咱們開始定義一個觸發器，監聽對Student表的插入操做，Student表在上一篇文章中建立的，能夠查看上一篇文章。

複製代碼 
mysql > DELIMITER $
      > CREATE TRIGGER tg_student 
      > AFTER INSERT on Student 
      > FOR EACH ROW 
      > BEGIN
      > SET @id = (SELECT redis_hset(CONCAT('stu_', new.Sid), 'id', CAST(new.Sid AS CHAR(8))));
      > SET @name = (SELECT redis_hset(CONCAT('stu_', new.Sid), 'name', CAST(new.Sname AS CHAR(20))));
      > Set @age = (SELECT redis_hset(CONCAT('stu_', new.Sid), 'age', CAST(new.Sage AS CHAR))); 
      > Set @gender = (SELECT redis_hset(CONCAT('stu_', new.Sid), 'gender', CAST(new.Sgen AS CHAR))); 
      > Set @dept = (SELECT redis_hset(CONCAT('stu_', new.Sid), 'department', CAST(new.Sdept AS CHAR(10))));    
      > END $
複製代碼

建立完觸發器能夠經過show查看，或者drop刪除：

mysql> SHOW TRIGGERS;
mysql> DROP TRIGGER tg_student;

接下來咱們調用一句插入語句，而後觀察Redis和MySQL數據的變化：

mysql> INSERT INTO Student VALUES('09388165', 'Rose', 19, 'F', 'SS3-205');
Query OK, 1 row affected (0.27 sec)

MySQL的結果：

複製代碼 
mysql> SELECT * FROM Student;
+----------+---------+------+------+---------+
| Sid      | Sname   | Sage | Sgen | Sdept   |
+----------+---------+------+------+---------+
| 09388123 | Lucy    |   18 | F    | AS2-123 |
| 09388165 | Rose    |   19 | F    | SS3-205 |
| 09388308 | zhsuiy  |   19 | F    | MD8-208 |
| 09388318 | daemon  |   18 | M    | ZS4-630 |
| 09388321 | David   |   20 | M    | ZS4-731 |
| 09388334 | zhxilin |   20 | M    | ZS4-722 |
+----------+---------+------+------+---------+
6 rows in set (0.00 sec)
複製代碼

Redis的結果：

複製代碼 
127.0.0.1:6379> HGETALL stu_09388165
 1) "id"
 2) "09388165"
 3) "name"
 4) "Rose"
 5) "age"
 6) "19"
 7) "gender"
 8) "F"
 9) "department"
10) "SS3-205"
複製代碼

以上結果代表，當MySQL插入數據時，經過觸發器調用UDF，實現了自動刷新Redis的數據。另外，調用MySQL插入的命令，能夠經過C++實現，進而就實現了在C++的業務邏輯裏，只需調用MySQL++的接口就能實現MySQL數據庫和Redis緩存的更新，這部份內容在上一篇文章已經介紹過了。

 

總結

經過實踐，能體會到MySQL和Redis是多麼相親相愛吧！^_^

本篇文章講了從最基礎的UDF開始，再到經過UDF鏈接Redis插入數據，再進一步介紹經過MySQL Trigger自動更新Redis數據的整個思路，實現了一個目標，即只在業務代碼中更新MySQL數據庫，進而Redis可以自動同步刷新。

MySQL對UDF函數和觸發器的支持，使得實現Redis數據和MySQL自動同步成了可能。固然UDF畢竟是經過插件的形式運行在MySQL中的，並無過多的安全乾預，一旦插件發生致命性崩潰，有可能MySQL也會掛，因此在編寫UDF的時候須要很是謹慎！

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