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SPI简单用例初步分析

1 用例：外挂C函数调用SPI

直接执行：

cat << EOF > spitest.c
#include "postgres.h"
#include "executor/spi.h"
#include "utils/builtins.h"
#include "fmgr.h"PG_MODULE_MAGIC;
PG_FUNCTION_INFO_V1(sptest1);Datum
sptest1(PG_FUNCTION_ARGS)
{char *sql10 = "select s from generate_series(1,10) s";int ret;int proc;SPI_connect();ret = SPI_exec(sql10, 0);proc = SPI_processed;SPI_finish();return (proc);
}
EOFgcc -O0 -Wall -I /home/mingjiegao/dev/src/postgres/src/include -g -shared -fpic -o spitest.so spitest.c

psql执行：

create or replace function sptest1()
returns int8
as '/home/mingjiegao/tmp/spitest/spitest.so', 'sptest1' language C STRICT;  -- 调用函数
postgres=# select sptest1();sptest1
---------10
(1 row)

2 执行分析

SPI几个内部全局变量的含义

static _SPI_connection *_SPI_stack = NULL;
static _SPI_connection *_SPI_current = NULL;
static int  _SPI_stack_depth = 0;  /* allocated size of _SPI_stack */
static int  _SPI_connected = -1;   /* current stack index */

_SPI_stack：栈指针（数组）：第一次16个conn、第二次32个conn、第三次64个conn。
_SPI_current：当前活跃conn。
_SPI_stack_depth：当前栈深入，第一次16、第二次32、第三次64。
_SPI_connected：当前活跃conn的索引。

2.1 SPI_connect

栈中申请一个conn位置，用_SPI_current指向，然后初始化结构体变量。

int
SPI_connect(void)
{return SPI_connect_ext(0);
}int
SPI_connect_ext(int options)
{int            newdepth;

维护栈大小，如果栈还有空间，直接使用；如果就剩一个conn了，扩到原来的一倍。

比如：如果栈已经使用了15个conn，下次就要使用第16个conn了，就开始扩容，扩到32个。

 /* Enlarge stack if necessary */if (_SPI_stack == NULL){if (_SPI_connected != -1 || _SPI_stack_depth != 0)elog(ERROR, "SPI stack corrupted");newdepth = 16;_SPI_stack = (_SPI_connection *)MemoryContextAlloc(TopMemoryContext,newdepth * sizeof(_SPI_connection));_SPI_stack_depth = newdepth;}else{if (_SPI_stack_depth <= 0 || _SPI_stack_depth <= _SPI_connected)elog(ERROR, "SPI stack corrupted");if (_SPI_stack_depth == _SPI_connected + 1){newdepth = _SPI_stack_depth * 2;_SPI_stack = (_SPI_connection *)repalloc(_SPI_stack,newdepth * sizeof(_SPI_connection));_SPI_stack_depth = newdepth;}}/* Enter new stack level */_SPI_connected++;Assert(_SPI_connected >= 0 && _SPI_connected < _SPI_stack_depth);_SPI_current = &(_SPI_stack[_SPI_connected]);_SPI_current->processed = 0;_SPI_current->tuptable = NULL;_SPI_current->execSubid = InvalidSubTransactionId;slist_init(&_SPI_current->tuptables);_SPI_current->procCxt = NULL;    /* in case we fail to create 'em */_SPI_current->execCxt = NULL;_SPI_current->connectSubid = GetCurrentSubTransactionId();_SPI_current->queryEnv = NULL;_SPI_current->atomic = (options & SPI_OPT_NONATOMIC ? false : true);_SPI_current->internal_xact = false;_SPI_current->outer_processed = SPI_processed;_SPI_current->outer_tuptable = SPI_tuptable;_SPI_current->outer_result = SPI_result;

创建"SPI Proc"上下文记录到：_SPI_current->procCxt
创建"SPI Exec"上下文记录到：_SPI_current->execCxt
切换到"SPI Proc"

 _SPI_current->procCxt = AllocSetContextCreate(_SPI_current->atomic ? TopTransactionContext : PortalContext,"SPI Proc",ALLOCSET_DEFAULT_SIZES);_SPI_current->execCxt = AllocSetContextCreate(_SPI_current->atomic ? TopTransactionContext : _SPI_current->procCxt,"SPI Exec",ALLOCSET_DEFAULT_SIZES);/* ... and switch to procedure's context */_SPI_current->savedcxt = MemoryContextSwitchTo(_SPI_current->procCxt);/** Reset API global variables so that current caller cannot accidentally* depend on state of an outer caller.*/SPI_processed = 0;SPI_tuptable = NULL;SPI_result = 0;return SPI_OK_CONNECT;
}

2.2 SPI_exec

/* Parse, plan, and execute a query string */
int
SPI_execute(const char *src, bool read_only, long tcount)
{_SPI_plan  plan;SPIExecuteOptions options;int          res;if (src == NULL || tcount < 0)return SPI_ERROR_ARGUMENT;

_SPI_begin_call切换到exec状态：切换上下文到SPI Exec

 res = _SPI_begin_call(true);if (res < 0)return res;memset(&plan, 0, sizeof(_SPI_plan));plan.magic = _SPI_PLAN_MAGIC;plan.parse_mode = RAW_PARSE_DEFAULT;plan.cursor_options = CURSOR_OPT_PARALLEL_OK;

执行raw_parser
执行CreateOneShotCachedPlan

 _SPI_prepare_oneshot_plan(src, &plan);memset(&options, 0, sizeof(options));options.read_only = read_only;options.tcount = tcount;

pg_analyze_and_rewrite：分析重写
CompleteCachedPlan
GetCachedPlan
- BuildCachedPlan
  - pg_plan_queries：生成执行计划
PushActiveSnapshot
CreateDestReceiver：创建接收器，指定SPI接收器
CreateQueryDesc：给执行器创建执行描述符
_SPI_pquery：DML使用Executor执行查询
- ExecutorStart
- ExecutorRun
- ExecutorFinish
- ExecutorEnd

 res = _SPI_execute_plan(&plan, &options,InvalidSnapshot, InvalidSnapshot,true);_SPI_end_call(true);return res;
}

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