MyCat - 源代码篇（3）

数据库路由中间件MyCat - 源代码篇（3）

2. 前端连接建立与认证

Created with Raphaël 2.1.0MySql连接建立以及认证过程clientclientMySqlMySql1.TCP连接请求2.接受TCP连接3.TCP连接建立4.握手包HandshakePacket5.认证包AuthPacket6.如果验证成功，则返回OkPacket7.默认会发送查询版本信息的包8.返回结果包

2.3 （5~6）认证包AuthPacket，如果验证成功，则返回OkPacket

继续执行FrontendConnection的register()方法：

// 异步读取并处理，这个与RW线程中的asynRead()相同，之后客户端收到握手包返回AuthPacket就是从这里开始看。
            this.asynRead();

FrontendConnection.asynRead()方法直接调用this.socketWR.asynRead();如之前所述，一个Connection对应一个socketWR。在这里是一个FrontendConnection对应一个NIOSocketWR。NIOSocketWR是操作类，里面的方法实现异步读写。
NIOSocketWR.asynRead():

public void asynRead() throws IOException {
        ByteBuffer theBuffer = con.readBuffer;
        if (theBuffer == null) {
            theBuffer = con.processor.getBufferPool().allocate();
            con.readBuffer = theBuffer;
        }
        //从channel中读取数据，并且保存到对应AbstractConnection的readBuffer中，readBuffer处于write mode，返回读取了多少字节
        int got = channel.read(theBuffer);
        //调用处理读取到的数据的方法
        con.onReadData(got);
    }

读取完数据到缓存readBuffer后，调用处理readBuffer方法：
AbstractConnection.onReadData(int got)：

public void onReadData(int got) throws IOException {
        //如果连接已经关闭，则不处理
        if (isClosed.get()) {
            return;
        }
        ByteBuffer buffer = this.readBuffer;
        lastReadTime = TimeUtil.currentTimeMillis();
        //读取到的字节小于0，表示流关闭，如果等于0，代表TCP连接关闭了
        if (got < 0) {
            this.close("stream closed");
            return;
        } else if (got == 0) {
            if (!this.channel.isOpen()) {
                this.close("socket closed");
                return;
            }
        }
        netInBytes += got;
        processor.addNetInBytes(got);

        // 循环处理字节信息
        //readBuffer一直处于write mode，position记录最后的写入位置
        int offset = readBufferOffset, length = 0, position = buffer.position();
        for (; ; ) {
            //获取包头的包长度信息
            length = getPacketLength(buffer, offset);
            if (length == -1) {
                if (!buffer.hasRemaining()) {
                    buffer = checkReadBuffer(buffer, offset, position);
                }
                break;
            }
            //如果postion小于包起始位置加上包长度，证明readBuffer不够大，需要扩容
            if (position >= offset + length) {
                buffer.position(offset);
                byte[] data = new byte[length];
                //读取一个完整的包
                buffer.get(data, 0, length);
                //处理包，每种AbstractConnection的处理函数不同
                handle(data);

                //记录下读取到哪里了
                offset += length;
                //如果最后写入位置等于最后读取位置，则证明所有的处理完了，可以清空缓存和offset
                //否则，记录下最新的offset
                //由于readBufferOffset只会单线程（绑定的RW线程）修改，但是会有多个线程访问（定时线程池的清理任务），所以设为volatile，不用CAS
                if (position == offset) {
                    if (readBufferOffset != 0) {
                        readBufferOffset = 0;
                    }
                    buffer.clear();
                    break;
                } else {
                    readBufferOffset = offset;
                    buffer.position(position);
                    continue;
                }
            } else {
                if (!buffer.hasRemaining()) {
                    buffer = checkReadBuffer(buffer, offset, position);
                }
                break;
            }
        }
    }
private ByteBuffer checkReadBuffer(ByteBuffer buffer, int offset,
                                       int position) {
        if (offset == 0) {
            if (buffer.capacity() >= maxPacketSize) {
                throw new IllegalArgumentException(
                        "Packet size over the limit.");
            }
            int size = buffer.capacity() << 1;
            size = (size > maxPacketSize) ? maxPacketSize : size;
            ByteBuffer newBuffer = processor.getBufferPool().allocate(size);
            buffer.position(offset);
            newBuffer.put(buffer);
            readBuffer = newBuffer;
            recycle(buffer);
            return newBuffer;
        } else {
            buffer.position(offset);
            buffer.compact();
            readBufferOffset = 0;
            return buffer;
        }
    }

可以看出，处理缓存需要考虑到容量，扩容和位置记录等方面。
这里，readBuffer一直处于写模式。MyCat通过position()，还有get(data, 0, length)来读取数据。readBufferOffset用来记录每次读取的offset，需要设置为volatile。由于readBufferOffset只会单线程（绑定的RW线程）修改，但是会有多个线程访问（定时线程池的清理空闲连接的任务），所以设为volatile，不用CAS。这是一个经典的用volatile代替CAS实现多线程安全访问的场景。
MyCat的缓存管理思路很好，之后我会仔细讲。
读取完整包之后，交给handler处理。每种AbstractConnection的handler不同，FrontendConnection的handler为FrontendAuthenticator

this.handler = new FrontendAuthenticator(this);

我们思考下，FrontendConnection会接收什么请求呢？有两种，认证请求和SQL命令请求。只有认证成功后，才会接受SQL命令请求。FrontendAuthenticator只负责认证请求，在认证成功后，将对应AbstractConnection的handler设为处理SQL请求的FrontendCommandHandler即可.
一切正常的话，这里读取到的应为客户端发出的AuthPacket：

AuthPacket:

• packet length(3 bytes)
• packet number (1)
• client flags (4)
• max packet (4)
• charset(1)
• username (null terminated string)
• password (length code Binary)
• database (null terminated string)

public void handle(byte[] data) {
        // check quit packet
        if (data.length == QuitPacket.QUIT.length && data[4] == MySQLPacket.COM_QUIT) {
            source.close("quit packet");
            return;
        }

        AuthPacket auth = new AuthPacket();
        auth.read(data);

        // check user
        if (!checkUser(auth.user, source.getHost())) {
            failure(ErrorCode.ER_ACCESS_DENIED_ERROR, "Access denied for user '" + auth.user + "' with host '" + source.getHost()+ "'");
            return;
        }

        // check password
        if (!checkPassword(auth.password, auth.user)) {
            failure(ErrorCode.ER_ACCESS_DENIED_ERROR, "Access denied for user '" + auth.user + "', because password is error ");
            return;
        }

        // check degrade
        if ( isDegrade( auth.user ) ) {
             failure(ErrorCode.ER_ACCESS_DENIED_ERROR, "Access denied for user '" + auth.user + "', because service be degraded ");
             return;
        }

        // check schema
        switch (checkSchema(auth.database, auth.user)) {
        case ErrorCode.ER_BAD_DB_ERROR:
            failure(ErrorCode.ER_BAD_DB_ERROR, "Unknown database '" + auth.database + "'");
            break;
        case ErrorCode.ER_DBACCESS_DENIED_ERROR:
            String s = "Access denied for user '" + auth.user + "' to database '" + auth.database + "'";
            failure(ErrorCode.ER_DBACCESS_DENIED_ERROR, s);
            break;
        default:
            //认证成功，设置好用户数据库和权限等，将handler设置为FrontendCommandHandler
            success(auth);
        }
    }

认证成功后，会发送OkPacket，对应FrontendConnection的handler变成了FrontendCommandHandler，可以接受SQL请求了。
发送OkPacket的过程与HandshakePacket相同，这里不再赘述。

source.write(source.writeToBuffer(AUTH_OK, buffer));

OkPacket结构：

• packet length(3 bytes)
• packet number (1)
• 0x00 (1，包体首字节为0)
• affect rows (length code Binary)
• insert id (length code Binary)
• server status (2)
• warning status (2)
• message (length code Binary)