PostgreSQL數據庫集簇初始化——initdb初始化數據庫（命令行參數處理）

　　template1和template0數據庫用於創建數據庫。PG中采用從模板數據庫復制的方法來創建新的數據庫，在創建數據庫的命令中可以用-T選項來指定以哪個數據庫為模板來創建新數據庫。template1數據庫是創建數據庫命令默認的模板，也就是說通過不帶-T選項的命令創建的用戶數據庫和template1一模一樣。template1是可以修改的，如果對tempalte1進行了修改，那么在修改之后創建的用戶數據庫中也能體現出這些修改的結果。template1的存在允許用戶可以制作一個自定義的模板數據庫，在其中用戶可以創建一些應用需要的表、數據、索引等，在日后需要多次創建相同內容的數據庫時，都可以用template1作為模板生成。

src\bin\initdb

　　initdb是PG中一個獨立的程序，它的主要工作就是對數據集簇進行初始化，創建模板數據庫和系統表，並向系統表中插入初始元組。在這以后，用戶創建各種數據庫、表、視圖、索引等數據庫對象和進行其他操作時，都是在模板數據庫和系統表的基礎上進行的。執行initdb程序時，將從發initdb.c文件中的main函數開始執行，initdb執行時將按照順序執行下列工作：

1. 根據用戶輸入的命令行參數獲取輸入的命令名。

initdb把用戶指定的選項轉換成對應的參數，通過外部程序調用的方式執行postgres程序。postgres程序在這種方式下將進入bootstrap模式創建數據集簇，並讀取后端接口postgres.bki文件來創建模板數據庫。

initdb [option...] --pgdata|-D directory 常用option選項如下：

-A METHOD | --auth = METHOD 指定本地連接的默認用戶認證方式

-D DATADIR | --pgdata = DATADIR 數據目錄的路徑，必須是對當前用戶可讀寫的空目錄，也可以使用環境變量PGDATA來指定而省略本選項

-E ENCODING | --encoding = ENCODING 指定默認數據庫編碼方式

-U NAME | --username = NAME 指定數據庫超級用戶名

-W | --pwprompt 提示超級用戶設置口令

-d | --debug 以調試模式運行，可以打印出很多調試消息

-L directory 指定輸入文件（比如postgres.bki）位置

    static struct option long_options[] = {
        {"pgdata", required_argument, NULL, 'D'},
        {"encoding", required_argument, NULL, 'E'},
        {"locale", required_argument, NULL, 1},
        {"lc-collate", required_argument, NULL, 2},
        {"lc-ctype", required_argument, NULL, 3},
        {"lc-monetary", required_argument, NULL, 4},
        {"lc-numeric", required_argument, NULL, 5},
        {"lc-time", required_argument, NULL, 6},
        {"lc-messages", required_argument, NULL, 7},
        {"no-locale", no_argument, NULL, 8},
        {"text-search-config", required_argument, NULL, 'T'},
        {"auth", required_argument, NULL, 'A'},
        {"pwprompt", no_argument, NULL, 'W'},
        {"pwfile", required_argument, NULL, 9},
        {"username", required_argument, NULL, 'U'},
        {"help", no_argument, NULL, '?'},
        {"version", no_argument, NULL, 'V'},
        {"debug", no_argument, NULL, 'd'},
        {"show", no_argument, NULL, 's'},
        {"noclean", no_argument, NULL, 'n'},
        {"xlogdir", required_argument, NULL, 'X'},
        {NULL, 0, NULL, 0}
    };

 getopt_long函數用於處理命令行參數，代碼處於src/port/getopt_long.c。

while ((c = getopt_long(argc, argv, "dD:E:L:nU:WA:sT:X:", long_options, &option_index)) != -1){
    switch (c){
        case 'A':
            authmethod = xstrdup(optarg);
            break;
...

 

2. 設置系統編碼為LC_ALL，查找執行命令的絕對路徑並設置該路徑。

set_pglocale_pgservice(argv[0], PG_TEXTDOMAIN("initdb"));

設置指定應用的locale和service目錄，函數獲取argv[0]的值而不是全路徑

void set_pglocale_pgservice(const char *argv0, const char *app){
    char        path[MAXPGPATH];
    char        my_exec_path[MAXPGPATH];
    char        env_path[MAXPGPATH + sizeof("PGSYSCONFDIR=")];    /* longer than PGLOCALEDIR */
    /* don't set LC_ALL in the backend */
    if (strcmp(app, PG_TEXTDOMAIN("postgres")) != 0)
        setlocale(LC_ALL, "");
    if (find_my_exec(argv0, my_exec_path) < 0)
        return;
#ifdef ENABLE_NLS
    get_locale_path(my_exec_path, path);
    bindtextdomain(app, path);
    textdomain(app);
    if (getenv("PGLOCALEDIR") == NULL){
        /* set for libpq to use */
        snprintf(env_path, sizeof(env_path), "PGLOCALEDIR=%s", path);
        canonicalize_path(env_path + 12);
        putenv(strdup(env_path));
    }
#endif
    if (getenv("PGSYSCONFDIR") == NULL){
        get_etc_path(my_exec_path, path);
        /* set for libpq to use */
        snprintf(env_path, sizeof(env_path), "PGSYSCONFDIR=%s", path);
        canonicalize_path(env_path + 13);
        putenv(strdup(env_path));
    }
}

 

3. 設置環境變量（pg_data等），獲取系統配置文件的源文件路徑（postgres.bki、postgresql.conf. sample等文件），並檢查該路徑下各文件的可用性。

4. 設置中斷信號處理函數，對終端命令行SIGHUP、程序中斷SIGINT、程序退出SIGQUIT、軟件中斷SIGTERM和管道中斷SIGPIPE等信號進行屏蔽，保證初始化工作順利進行。

5. 創建數據目錄，以及該目錄下一些必要的子目錄，如base、global、base/1等。

6. 測試當前服務器系統性能，由測試結果創建配置文件postgresql.conf、pg_hba.conf、pg_ident.conf，並對其中定義的參數做一些設置。

7. 在bootstrap模式下創建數據庫template1，存儲在數據目錄的子目錄base/1/中。

3141行

    /* Bootstrap template1 */
    bootstrap_template1(short_version);

    /*
     * Make the per-database PG_VERSION for template1 only after init'ing it
     */
    set_short_version(short_version, "base/1");

8. 創建系統視圖、系統表TOAST表等，復制template1來創建template0和postgres，這些操作都用普通的SQL命令來完成。

    setup_auth();
    if (pwprompt || pwfilename)
        get_set_pwd();
    setup_depend();
    setup_sysviews();
    setup_description();
    setup_conversion();
    setup_dictionary();
    setup_privileges();
    setup_schema();
    vacuum_db();
    make_template0();
    make_postgres();

9. 打印操作成功等相關信息，退出。

    if (authwarning != NULL)
        fprintf(stderr, "%s", authwarning);
    /* Get directory specification used to start this executable */
    strcpy(bin_dir, argv[0]);
    get_parent_directory(bin_dir);
    printf(_("\nSuccess. You can now start the database server using:\n\n"
             "    %s%s%spostgres%s -D %s%s%s\n"
             "or\n"
             "    %s%s%spg_ctl%s -D %s%s%s -l logfile start\n\n"),
       QUOTE_PATH, bin_dir, (strlen(bin_dir) > 0) ? DIR_SEP : "", QUOTE_PATH,
           QUOTE_PATH, pg_data_native, QUOTE_PATH,
       QUOTE_PATH, bin_dir, (strlen(bin_dir) > 0) ? DIR_SEP : "", QUOTE_PATH,
           QUOTE_PATH, pg_data_native, QUOTE_PATH);