進公司以來做的都是postgresql相關的東西，每次都是測試、修改邊邊角角的東西，這樣感覺只能留在表面，不能深入了解這個開源數據庫的精髓，遂想着看看postgresql的源碼，以加深對數據庫的理解，也算是好好提高自己。
但是目標很性感，現實很殘酷，postgesql的源碼都已經百萬級了。單單.c文件都有1000+。怎么辦，硬着頭皮看吧，所幸postgrsql的源碼很規范，這應該會給我省不少事。給自己頂一個小目標：每天看一點源碼，每天都更新做不到，每周都更新吧，每周至少一篇。希望看到我的博客的朋友們也和我一起學習，我有什么理解不對的地方，也希望大家提出意見~
大部分人初次接觸postgresql一般都是接觸psql這個命令行工具吧，那么我們今天就從psql程序的源碼開始看吧。
對了，這里要說一下，我看的代碼指的是postgresql9.5.4這個版本，不同版本的代碼當然是有區別的~
psql的源碼分為兩部分，一部分是psql的前台處理代碼，代碼都放在/src/bin/psql下；另一部分就是后台的查詢處理過程的代碼，代碼較多，過程也較為復雜。這部分代碼分布在/src/backend/目錄下的許多子目錄中。這篇博客是試水的文章，就先看看前台的代碼吧。后台的代碼放在后面的博客(如果有的話~)里再細細的說吧。
讓我們先打開/src/bin/psql目錄，這下面放的就是psql的前端程序代碼。基本所有的程序都有個main函數，psql的main函數就放在startup.c里面。
我們先看兩個數據結構：
enum _actions
{
ACT_NOTHING = 0,
ACT_SINGLE_SLASH,
ACT_LIST_DB,
ACT_SINGLE_QUERY,
ACT_FILE
};
struct adhoc_opts
{
char *dbname;
char *host;
char *port;
char *username;
char *logfilename;
enum _actions action;
char *action_string;
bool no_readline;
bool no_psqlrc;
bool single_txn;
};
其中：
枚舉類型_actions代表psql命令行程序當前所處的狀態；
結構體adhoc_opts 儲存了當前命令行程序的一些登錄信息，比如登陸的數據庫、主機、端口和日志文件的位置等等。
同樣還有幾個小函數：
static void parse_psql_options(int argc, char *argv[], //解析命令行選項
struct adhoc_opts * options);
static void process_psqlrc(char *argv0); //載入.psqlrc文件，如果存在的話
static void process_psqlrc_file(char *filename); //被process_psqlrc()調用
static void showVersion(void); //格式化輸出PostgreSQL的版本
static void EstablishVariableSpace(void); //
對了，開頭的兩個宏定義指明了對psql命令行窗口的定制化信息：
#ifndef WIN32
#define SYSPSQLRC "psqlrc"
#define PSQLRC ".psqlrc"
#else
#define SYSPSQLRC "psqlrc"
#define PSQLRC "psqlrc.conf"
#endif
通過這兩個文件可以定制自己的命令行窗口(分別指linux和windows下)的信息顯示式樣，很方便實用。
不廢話，進main函數。
第一個if顯示的很顯然是psql的help和version命令。
在后面有一個變量很重要：pset。它的數據結構PsqlSettings的定義放在src/bin/psql/settings.h里面。這個數據結構主要要表達的是當前psql命令行屬性和狀態集，通過這些屬性和狀態集判斷和處理來控制程序的走向。
typedef struct _psqlSettings
{
PGconn *db; /* connection to backend */
int encoding; /* client_encoding */
FILE *queryFout; /* where to send the query results */
bool queryFoutPipe; /* queryFout is from a popen() */
FILE *copyStream; /* Stream to read/write for \copy command */
printQueryOpt popt;
char *gfname; /* one-shot file output argument for \g */
char *gset_prefix; /* one-shot prefix argument for \gset */
bool notty; /* stdin or stdout is not a tty (as determined on startup) */
enum trivalue getPassword; /* prompt the user for a username and password */
FILE *cur_cmd_source; /* describe the status of the current main loop */
bool cur_cmd_interactive;
int sversion; /* backend server version */
const char *progname; /* in case you renamed psql */
char *inputfile; /* file being currently processed, if any */
uint64 lineno; /* also for error reporting */
uint64 stmt_lineno; /* line number inside the current statement */
bool timing; /* enable timing of all queries */
FILE *logfile; /* session log file handle */
VariableSpace vars; /* "shell variable" repository */
/*
* The remaining fields are set by assign hooks associated with entries in
* "vars". They should not be set directly except by those hook
* functions.
*/
bool autocommit;
bool on_error_stop;
bool quiet;
bool singleline;
bool singlestep;
int fetch_count;
PSQL_ECHO echo;
PSQL_ECHO_HIDDEN echo_hidden;
PSQL_ERROR_ROLLBACK on_error_rollback;
PSQL_COMP_CASE comp_case;
HistControl histcontrol;
const char *prompt1;
const char *prompt2;
const char *prompt3;
PGVerbosity verbosity; /* current error verbosity level */
} PsqlSettings;
main主要干了哪些事兒呢？：比如你輸入：
psql -U postgres -p 26500 -w
程序在讀取psql后面這一大串參數之前，先初始化一些環境變量，當確定不是--version和--help這種輸出幫助信息就結束的參數時，利用輸入的參數，初始化前面提到的_psqlSettings類型的變量pset。然后驗證登錄密碼(如果指定了的話)，
進入334行的MainLoop函數。這個函數的定義在統計文件夾的mainloop.c文件中。這個函數的主要成分就是一個大的循環：
循環讀取命令行的查詢請求-->將請求發往后端-->從后端獲取請求的結果。
值得一說的是，MainLoop維護PQExpBuffer類型的query_buf，previous_buf，history_buf三個buffer。這三個buffer的定義在src/interfaces/libpq/pqexpbuffer.h。定義如下：
typedef struct PQExpBufferData
{
char *data;
size_t len;
size_t maxlen;
} PQExpBufferData;
typedef PQExpBufferData *PQExpBuffer;
其中history_buf保存的是以前的歷史操作。previous_buf 保存的當前操作，由於psql中每個命令可以有多行（通過”\”+”Enter”進行分割），所以previous_buf 會一行一行的添加進char* line中的輸入，當一個命令滿足發出條件時，再把previous_buf中的數據送到query_buf中去。
在獲取到sql命令后，首先使用函數psql_scan_setup對啟動對指定行的詞法分析。然后調用psql_scan函數返回語句的狀態。返回的狀態有下面幾種：
PSCAN_SEMICOLON 以分號結束的命令
PSCAN_BACKSLASH 以反斜桿結束的命令
PSCAN_INCOMPLETE 到達行尾並沒有完成的命令
PSCAN_EOL 遇到了EOL結束符
MainLoop函數就是根據返回值控制Buffer，當一個命令輸入完畢以后發送到后台去執行。
在完成詞法分析后，調用SendQuery(const char *query)函數執行命令，該函數處理沒有連接數據庫、事務處理等具體細節。再調用results = PQexec(pset.db, query)，獲取數據庫后台返回的結果。在命令執行以后，使用ProcessCopyResult(results)把運行結果顯示在屏幕上。
如果后台完成查詢任務，會通知前端它已經空閑，這時前端可以發送新的查詢命令。下面給出了backend返回給前端的數據結構，前端按照該結構顯示結果。值得說一句的是，雖然對於psql交互窗口顯示出的結果可以完全看作是一串字符串,並不需要區分出表中結果每一個域。但psql和backend的通信協議是所有前台(包括基於GUI界面)和后台的通信協議。只不過psql顯示時把它轉換成字符串的表現形式。
struct pg_result
{
int ntups;
int numAttributes;
PGresAttDesc *attDescs;
PGresAttValue **tuples; /* each PGresTuple is an array of
* PGresAttValue's */
int tupArrSize; /* allocated size of tuples array */
int numParameters;
PGresParamDesc *paramDescs;
ExecStatusType resultStatus;
char cmdStatus[CMDSTATUS_LEN]; /* cmd status from the query */
int binary; /* binary tuple values if binary == 1,
* otherwise text */
/*
* These fields are copied from the originating PGconn, so that operations
* on the PGresult don't have to reference the PGconn.
*/
PGNoticeHooks noticeHooks;
PGEvent *events;
int nEvents;
int client_encoding; /* encoding id */
/*
* Error information (all NULL if not an error result). errMsg is the
* "overall" error message returned by PQresultErrorMessage. If we have
* per-field info then it is stored in a linked list.
*/
char *errMsg; /* error message, or NULL if no error */
PGMessageField *errFields; /* message broken into fields */
/* All NULL attributes in the query result point to this null string */
char null_field[1];
/*
* Space management information. Note that attDescs and error stuff, if
* not null, point into allocated blocks. But tuples points to a
* separately malloc'd block, so that we can realloc it.
*/
PGresult_data *curBlock; /* most recently allocated block */
int curOffset; /* start offset of free space in block */
int spaceLeft; /* number of free bytes remaining in block */
};
該數據結構定義在src/interfaces/libpq/libpq-int.h中。
總之呢，前台就是這個樣子，和后台的查詢處理的邏輯相比要簡單得多。
第一次寫對源碼解析的東西，思路比較亂，寫的也比較雜亂無章，基本是想到哪寫到哪。看來以后還得進一步加強寫作的鍛煉。這次感覺好像源碼貼的有點多，下次盡量注意哈。這次就先這樣了，不管怎么說總算開了個頭，明天早起在修改修改吧。
希望自己能堅持下去。