show create table底层流程跟踪

导语

SHOW CREATE TABLE语句用于为指定表/视图显示创建的语句，本文将简要描述如何在MySQL源码里跟踪和学习此类语句的执行流程。(注：使用版本为Percona-Server-8.0.25-15)

步骤

准备工作

编译调试版本的 mysql server 程序，创建数据库实例后建立一张示例表：

create table t1(c1 int);

有了示例表, 在客户端执行如下语句，就可以在服务端开始我们的语句跟踪了：

show create table t1;

断点设置

在如下函数/方法中设置断点(gdb)：

dispatch_sql_command   # 对sql语句做词法/语法解析，得到实际要运行的sql命令
mysql_execute_command  # 根据lex->sql_command值调用对应方法执行查询操作
Sql_cmd_show_noplan::execute
Sql_cmd_show_create_table::execute_inner  # '执行'show create table指令
mysqld_show_create  # 由Sql_cmd_show_create_table::execute_inner调用，获取表创建信息
store_create_info   # 根据表属性拼接建表字串

代码跟踪与阅读

通过断点查看上下文代码，通过打印变量信息等手段，可大致了解show create table t1的执行流程，以下列出几个执行中较关键的位置，并对源码内容做注解说明：

 ● 断点位置1：Sql_cmd_show_create_table::execute_inner(THD *) sql_show.cc:408

代码上下文：

bool Sql_cmd_show_create_table::execute_inner(THD *thd) {
  // ... ... 注：为显示和说明方便，部分代码已被省略，可自行参阅源码读取更全面信息
  // 将指定表加入至session的table list，并初始化表的锁信息；相当于让session知道，本次查询
  // 将会用到这张表。
  if (lex->query_block->add_table_to_list(thd, m_table_ident, nullptr, 0) ==
      nullptr)
    return true;
  TABLE_LIST *tbl = lex->query_tables;
  // ... ...
  if (mysqld_show_create(thd, tbl)) return true;  //断点位置

  return false;
}

 ● 断点位置2:mysqld_show_create(THD *, TABLE_LIST *) sql_show.cc:1206

代码上下文：

bool mysqld_show_create(THD *thd, TABLE_LIST *table_list) {
  // ... ...
  // 打开指定表/视图，获取显示数据信息所需的元数据锁(MDL)
  bool open_error = open_tables(thd, &table_list, &counter,
                                  MYSQL_OPEN_FORCE_SHARED_HIGH_PRIO_MDL);

  // 'show create table'语句也可以显示view的创建信息，本方法根据对应table element
  // 的属性来确定调用view_store_create_info()还是store_create_info().
  if (table_list->is_view())
    view_store_create_info(thd, table_list, &buffer);
  else if (store_create_info(thd, table_list, &buffer, nullptr, false)) //断点位置
    goto exit;

  // 获取到表/视图创建信息后，本方法还会组一张虚拟表返回给客户端，客户端根据得到的表头和
  // 数据内容，完成信息的展示，其结果示例如：
  // +-------+----------------------------+
  // | Table | Create Table               |
  // +-------+----------------------------+
  // | t1    | CREATE TABLE `t1` `c1` ... |
  // +-------+----------------------------+
  if (table_list->is_view()) {
    field_list.push_back(new Item_empty_string("View", NAME_CHAR_LEN));
    field_list.push_back(new Item_empty_string(
        "Create View", max<uint>(buffer.length(), 1024U)));
    field_list.push_back(
        new Item_empty_string("character_set_client", MY_CS_NAME_SIZE));
    field_list.push_back(
        new Item_empty_string("collation_connection", MY_CS_NAME_SIZE));
  } else {
    field_list.push_back(new Item_empty_string("Table", NAME_CHAR_LEN));
    // 1024 is for not to confuse old clients
    field_list.push_back(new Item_empty_string(
        "Create Table", max<size_t>(buffer.length(), 1024U)));
  }
  // ... ... 
}

 ● 断点位置3: store_create_info(THD *, ...) sql_show.cc:1885

代码上下文：

bool store_create_info(THD *thd, TABLE_LIST *table_list, String *packet,
                       HA_CREATE_INFO *create_info_arg, bool show_database) {

  // ... ...
  // 根据指定表的属性，确定创建语句
  if (share->tmp_table)
    packet->append(STRING_WITH_LEN("CREATE TEMPORARY TABLE "));
  else
    packet->append(STRING_WITH_LEN("CREATE TABLE "));
  if (create_info_arg &&
      (create_info_arg->options & HA_LEX_CREATE_IF_NOT_EXISTS))
    packet->append(STRING_WITH_LEN("IF NOT EXISTS "));
  if (table_list->schema_table)
    alias = table_list->schema_table->table_name;
  else {
    if (lower_case_table_names == 2)
      alias = table->alias;
    else {
      alias = share->table_name.str;
    }
  }

  // ... ...
  // 表的列信息生成
  for (ptr = table->field; (field = *ptr); ptr++) {
    // ... ...
    if (ptr != table->field) packet->append(STRING_WITH_LEN(",\n"));

    packet->append(STRING_WITH_LEN("  "));
    append_identifier(thd, packet, field->field_name,
                      strlen(field->field_name));
    packet->append(' ');
    // check for surprises from the previous call to Field::sql_type()
    if (type.ptr() != tmp)
      type.set(tmp, sizeof(tmp), system_charset_info);
    else
      type.set_charset(system_charset_info);

  // ... ...
}

store_create_info() 是一个比较'大支'的代码(600+行), 其原理本质上就是遍历和指定表相关的所有属性，并逐个将对应的创建信息塞入到事先预分配的String buffer里。

因为表的属性信息是在调用store_create_info前实时获取的，所以如果在我们创建原始表后对表属性和结构做了变更，在show create table时，是能看到信息的变化的，以本文示例t1为例，我们对其做如下操作：

create index idx_c1 on t1(idx);
alter table t1 add column c2 int;

通过show create table t1，是能够看到前后显示信息的不同的。

原始表输出信息：

> show create table t1;
+-------+----------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                             |
+-------+----------------------------------------------------------+
| t1    | CREATE TABLE `t1` (                                      |
`c1` int DEFAULT NULL                                              |        
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci |
+-------+----------------------------------------------------------+
1 row in set (1 hour 25 min 45.87 sec)

修改表后输出信息

> show create table t1;
+-------+----------------------------------------------------------+
| Table | Create Table                                             |
+-------+----------------------------------------------------------+
| t1    | CREATE TABLE `t1` (                                      |
`c1` int DEFAULT NULL,                                             |       
`c2` int DEFAULT NULL,                                             |
KEY `idx_c1` (`c1`)                                                |
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci |
+-------+----------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

结语

本文简要介绍了如何通过源码对MySQL show create table语句的执行流程进行学习和跟踪，
对其他 show 类型的语句如show create database,show create view,show create index等，具备不错的参考作用，有兴趣的朋友亦可做尝试和探索 :)