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第 11 课 PostgreSQL 增加一个内核C函数

第一步 实现函数

增加的函数都放在src/backend/utils目录下,我要实现的函数是从服务器查询,并返回给调用者。
C函数原型:

char * sys_test(const uint32 id, const uint32 age)

开发者需要根据自己的需要,选择目录和文件:


 

我需要实现的功能在现有的文件中不存在相关性,我在adt目录下自己创建了一个文件:test.c,文件内容如下:

#include "postgres.h"

#include <sys/file.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <dirent.h>

#include "access/heapam.h"
#include "catalog/pg_type.h"
#include "funcapi.h"
#include "miscadmin.h"
#include "postmaster/syslogger.h"
#include "storage/fd.h"
#include "utils/builtins.h"

/*
 * Read a page, returning it as binary
 */
Datum
sys_test(PG_FUNCTION_ARGS)
{
    uint32      id = PG_GETARG_INT32(0);
        uint32      age = PG_GETARG_INT32(1);

    printf("111111111111111111111\n");
    strcpy(buf, "xxxxxxxxxxxxxxxxxx");
    SET_VARSIZE(buf, nbytes + VARHDRSZ);

    PG_RETURN_TEXT_P(buf);
}

实际功能还需要实现,我就打个样。
修改Makefile,使其可以被编译。打开文件adt/Makefile,增加文件test

如果你实现的函数,在现有的文件中实现,就不需要修改Makefile。

第二步 支持外部访问

打开文件:src/include/utils/builtins.h,在文件尾部增加自己的函数。
extern Datum sys_test(PG_FUNCTION_ARGS);

第三步 注册到名字空间

打开:src/include/catalog/pg_proc.h,找一个合适的位置增加自己的函数定义:

DATA(insert OID = 13624 ( sys_test      PGNSP 0 PGUID 12 t f f f t f v 2 17 17 i f i f f "23 23" _null_  _null_ _null_ _null_ _null_ _null_ sys_read_page 2D _null_ ));
DESCR("sys_test");

其中的OID,不可重复,自己YY。

在模板库中插入记录,使任何库一创建就有。对于系统表来说,在它的头文件里有对这个系统表的详细定义说明,在这个头文件下面能按格式预置一些记录,这些记录在initdb时会插入到模板库的对应系统表中。具体来说,这些预置的记录,在编译过程中,会被perl脚本转换到postgres.bki中,这个bki文件在安装目录的share文件夹,当initdb时,会加载这个bki并解析成一条条sql运行,创建出一个个系统表,插入初始记录,把初始的信息准备好。有兴趣者可以看看initdb模块中 bootstrap_template1函数,初始化模块时第1件事就是加载postgres.bki文件翻译解析执行。

第四步 编译和验证函数可用

重新编译代码,使其修改重新编译。

make && make install

这种函数如果修改了pg_proc.h就必须要重新初始化数据库,不然不会生效:

./initdb ../data

在bin目录下启动服务进程:

./postgres

使用isql连接服务器:

./psql postgres

查询函数定义:

postgres-# \df+ SYS_TEST
                                                        功能列表
   Schema    |     Name      | Result data type | Argument data types  | Owner  | Language |  Source code  | Description 
-------------+---------------+------------------+----------------------+--------+----------+---------------+-------------
 SYS_CATALOG | SYS_TEST | BYTEA            | TEXT, BIGINT, BIGINT | SYSTEM | INTERNAL | sys_test | 

我们仔细看,函数参数“TEXT, BIGINT, BIGINT”,其实是错误的,与我们的函数定义:

char * sys_test(const uint32 id, const uint32 age)

是不一样的,参数列表错误,下面我们要找到原因,并修改。
关于参数设置可以参考:https://blog.csdn.net/postgres20/article/details/53446231

在pg_proc.h中插入的记录是什么含义?

以第一行为例详细说明如下:
DATA(insert OID = 13624 ( sys_read_page PGNSP 0 PGUID 12 t f f f t f v 2 17 17 i f i f f "25 20 20" null null null null null null sys_read_page 2D null ));

13624–OID使用内核中未使用的OID即可(src/include/catalog下unused_oids,可以显示未使用的oid) postgres内部预留了1W多个oid给系统用,选一个没有的就行,如果不知道哪些可用,在\src\include\catalog\ 下有个脚本文件unused_oids,运行一下就能找出哪些oid可用,但要这是一个linux脚本,需要在linux下运行。

PGNSP–函数所属的名字空间的OID,PGNSP即pg_catalog(oid=11),内置函数添加此值固定

PGUID–函数的拥有者OID,PGUID及initdb时指定用户(oid=10),内置函数添加此值固定

12–实现语言或该函数的调用接口,内置函数使用12(internal),SQL用14

t–函数是否为一个聚集函数
f–函数是否为一个窗口函数
f–函数是一个安全性定义者(即,一个”setuid”函数)
f–该函数没有副作用。除了通过返回值,没有关于参数的信息被传播。任何会抛出基于其参数值的错误信息的函数都不是泄露验证的。
t–当任意调用函数为空时,函数是否会返回空值。在那种情况下函数实际上根本不会被调用。非”strict”函数必须准备好处理空值输入。
f–函数是否返回一个集合(即,指定数据类型的多个值)
v–未知

2–输入参数的个数,对应后面的""25 20 20""两个参数,明显我们这里写错了,找到了原因,我们修改为我们对应的参数个数和类型:

"25 20 20" 改为 “23 23”,
23表示int4,继续往下看,有说明。

17–具有默认值的参数个数
17–返回值的数据类型

“25 20 20”–函数参数的数据类型的数组,这只包括输入参数(含INOUT和VARIADIC参数),因此也表现了函数的调用特征 重载函数也凭这区别,如果有多个,参数肯定不同,这个不同即可以是数量不同,也可以是类型不同,25 20 20 就是代表类型,如下:

TEST=# select oid,typname from pg_type where oid in (1082,23,1114,1184,17,25);
 OID  |   TYPNAME   
------+-------------
   17 | BYTEA
   23 | INT4
   25 | TEXT
 1082 | DATE
 1114 | TIMESTAMP
 1184 | TIMESTAMPTZ

null–函数参数的数据类型的数组,这包括所有参数(含OUT和INOUT参数)。但是,如果所有参数都是IN参数,这个域将为空。注意下标是从1开始 ,然而由于历史原因proargtypes的下标是从0开始

null–函数参数的模式的数组。编码为: i表示IN参数 , o表示OUT参数, b表示INOUT参数, v表示VARIADIC参数, t表示TABLE参数。 如果所有的参数都是IN参数,这个域为空。注意这里的下标对应着proallargtypes而不是proargtypes中的位置

null–函数参数的名字的数组。没有名字的参数在数组中设置为空字符串。如果没有一个参数有名字,这个域为空。注意这里的下标对应着proallargtypes而不是proargtypes中的位置

null–默认值的表达式树(按照nodeToString()的表现方式)。这是一个pronargdefaults元素的列表,对应于最后N个input参数(即最后N个proargtypes位置)。如果没有一个参数具有默认值,这个域为空

null–数据类型OID为了应用转换

我们再次来看看,是不是都对了

postgres=# \df sys_test
                               功能列表
   Schema    |     Name      | Result data type | Argument data types 
-------------+---------------+------------------+---------------------
 SYS_CATALOG | SYS_TEST | BYTEA            | INTEGER, INTEGER

第五步 调用函数

postgres=# select SYS_TEST(1,2);

其他可用输出参数:

信息报告
  \d [NAME]      描述表, 索引, 序列, 或者视图
  \d{t|i|s|v|S} [PATTERN] (附加 "+" 获取更多信息)
                 列出表/索引/序列/视图/系统表
  \da [PATTERN]  列出聚集函数
  \db [PATTERN]  列出表空间(附加 "+" 获取更多信息)
  \dc [PATTERN]  列出编码转换
  \dC            列出定义的转换
  \dd [PATTERN]  列出对象的注释
  \dD [PATTERN]  列出域
  \df [PATTERN]  列出函数(附加 "+" 获得更多信息)
 \dF [PATTERN]  列出全文搜索配置(附加 "+" 获得更多信息)
  \dFd [PATTERN] 列出全文搜索词典(附加 "+" 获得更多信息)
  \dFt [PATTERN] 列出全文搜索模板
 \dFp [PATTERN] 列出全文搜索分析器(附加 "+" 获得更多信息)
  \dm[S+] [PATTERN]      list materialized views
  \dn [PATTERN]  列出模式(附加 "+" 获得更多信息)
  \do [NAME]     列出操作符
  \dp [PATTERN]  列出表, 视图, 及序列的访问权限
  \dP [PATTERN]  列出包(附加 "+" 获得更多信息)
 \dr [PATTERN]  列出角色
  \dT [PATTERN]  列出数据类型(附加 "+" 获得更多信息)
  \du [PATTERN]  列出用户

  \l             列出所有数据库(附加 "+" 获得更多信息)
  \ll [PATTERN]  列出锁
  \llc           列出锁总数
  \lx            列出xid最大值
  \lredolog      列出当前的重做日志

  \lc [PATTERN]          列出所有连接
  \lac [PATTERN]         列出活动连接
  \lfc [PATTERN]         列出空闲连接
  \lwc [PATTERN]         列出等待连接
  \lmc                   列出最大连接数

  \lstatdb [PATTERN]     列出数据库统计信息
  \lstatidx [PATTERN]    列出索引统计信息
  \lstatseq [PATTERN]    列出序列统计信息
  \lstattable [PATTERN]  列出表格统计信息

 


(责任编辑:IT)