HOOK IN POSTGRESQL 初探

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了HOOK IN POSTGRESQL 初探前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

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前言

众所周知,Postgresql具有很好的扩展性,是一个可以"开发"的数据库。在Postgresql里面,你可以定制你自己的Types、Function、Operation,支持各种过程语言等等。还可以依据自己的喜好修改源码增加功能。为方便扩展,Postgresql提供了很多有用的API、头文件扩展文件夹等等。然而其中一个很重要hook机制却不是特别为人所知,今天我们就来学习下Postgresql的hook机制。

hook机制来源于Windows平台。钩子(Hook),是Windows消息处理机制的一个平台,应用程序可以在上面设置子程以监视指定窗口的某种消息,当消息到达后,在目标窗口处理函数之前处理它。钩子机制允许应用程序截获处理window消息或特定事件。钩子实际上是一个处理消息的程序段,通过系统调用,把它挂入系统。每当特定的消息发出,在没有到达目的窗口前,钩子程序就先捕获该消息,亦即钩子函数先得到控制权。这时钩子函数即可以加工处理(改变)该消息,也可以不作处理而继续传递该消息,还可以强制结束消息的传递。


1.常用的hook

Postgresql中提供了很多种hook,与上面提到的类似,但是更多的是中断和替换操作。更重要的是该机制提供了一种修改Postgresql内核功能却不必修改内核代码的手段,且可以轻松的加载和还原。
首先我们还是看下Postgresql中都有哪些常用的hook吧。

其他的还有这些:


2.内部机制

所有的hook都和一个全局函数指针相关。在初始时该函数指针被设置为NULL,表示hook未被使用,当Postgresql执行到hook处的时候,如果hook为NULL它什么额外的事情也不做,但是如果hook被设置为某个函数的地址时(当然是你增加的那个函数了,通常是做成一个共享库咯),程序就开始转向你的新增函数中,执行你所期望的各种新功能啦。

那么问题来了,如何设置hook连接到你设置的共享库呢?Postgresql配置文件中给出了shared_preload_libraries参数来加载你的共享库(当然了,设置完是需要重启的)。那么问题就又回到了:如何写一个被Postgresql所接受的共享库呢?

你至少要实现这三个函数

_PG_init()
your_hook_function() _PG_fini()

我们慢慢说。

首先,当Postgresql加载共享库(create extension xxxx)时,它需要把共享库加载到内存中。这时需要你写一个_PG_init函数,这种函数你在Postgresql源码的contrib目录下很容易找到,大概就像下面这样:

_PG_init()
{
    prev_ExecutorRun_hook = ExecutorRun_hook;
    ExecutorRun_hook = your_function_hook;
}

保存当前的hook值(保证你移除修改后能够还原),并将你的hook挂在到Postgresql的hook函数指针上。

那么与之相对应的,你要写一个_PG_fini函数在卸载(drop extension xxxx)的时候使用,也就是移除你的hook并且把它重置为之前的指针值。

_PG_fini()
{
    ExecutorRun_hook = prev_ExecutorRun_hook;
}

这两个函数加上你的hook函数(your_hook_function())就构成了最基础的Postgresql的hook了。


3.举例说明

下面我们以上面提到的ClientAuthentication_hook举例说明吧。
这个hook的作用是帮助你在client得到验证之后并且服务端还未给client反馈的时候运行你的代码(contrib目录下的auth_delay和sepgsql使用了这个hook)。
首先,这个hook指针声明在
src/include/libpq/auth.h,line 27

/* Hook for plugins to get control in ClientAuthentication() */
typedef void (*ClientAuthentication_hook_type) (Port *,int);
extern PGDLLIMPORT ClientAuthentication_hook_type ClientAuthentication_hook;

它的调用点,也就是hook所在的位置是:

src/backend/libpq/auth.c,line 215

/* * This hook allows plugins to get control following client authentication,* but before the user has been informed about the results. It could be used * to record login events,insert a delay after Failed authentication,etc. */
ClientAuthentication_hook_type ClientAuthentication_hook = NULL;

我们可以看到该hook初始化为NULL。具体到函数里,它出现在:

if (ClientAuthentication_hook) (*ClientAuthentication_hook) (port,status);

这很明显,就是如果你写好了一个ClientAuthentication_hook并且通过我们上面提到的方法把它挂到了ClientAuthentication_hook上,那么你的hook就会在这里被调用

对于ClientAuthentication_hook,我们看到他有两个入参,分别是:

port  PostGresql内部的一个Port结构体(定义在include/libpq/libpq-be.h)
Status  是Postgresql内部的状态码:STATUS_ERROR,STATUS_OK

那么我们写一个完整的extension吧,它的作用是 will deny connections if a specific file is present。

首先写一个初始化函数初始化hook。

static ClientAuthentication_hook_type next_client_auth_hook = NULL;
/* Module entry point */
void
_PG_init(void)
{
 next_client_auth_hook = ClientAuthentication_hook;
 ClientAuthentication_hook = my_client_auth;
}

很简单,我们先保存之前的hook值,在设置上我们自己的hook函数
记住,初始化必须要在_PG_init函数里面做,该函数在Postgresql加载你的共享库的时候被调用

然后就是咱们的hook函数,在这里你自由发挥,写下你想干的事儿,比如:

static void my_client_auth(Port *port,255); line-height:1.8">int status) {
 struct stat buf;
 if (next_client_auth_hook)
    (*next_client_auth_hook) (port,status);
 if (status != STATUS_OK)
    return;
 if(!stat("/tmp/connection.stopped",&buf))
    ereport(FATAL,(errcode(ERRCODE_INTERNAL_ERROR),errmsg("Connection not authorized!!")));
}

这里,如果之前已经设置过ClientAuthentication_hook的话,我们不妨大方的先让他做完好了,然后如果Client的Authentication都不OK的话(都没通过验证),那我们后面的deny操作不是多余么,那就return吧。最后,我们再做我们事:如果不存在connection.stopped文件,我们拒绝connection。Wow,很cool很上帝。

最后,你再写一个_PG_fini咯:

_PG_fini(void)
{
 ClientAuthentication_hook = next_client_auth_hook;
}

自此,c文件里面的活我们干完了。剩下的我们写这几个文件

Makefile
your_extension--1.0.control
your_extension--1.0.sql

首先,对于Makefile我们知道是用来编译c程序的。它大概是这样:

MODULE_big = your_hook
OBJS = your_hook.o
ifdef USE_PGXS
PG_CONFIG = pg_config
PGXS := $(shell $(PG_CONFIG) --pgxs)
include $(PGXS)
else
subdir = contrib/your_hook
top_builddir = ../..
include $(top_builddir)/src/Makefile.global
include $(top_srcdir)/contrib/contrib-global.mk
endif

通常你是要在Postgresql的源码目录结构中编译它,这样你就要在contrib目录下建立你自己的
目录(这一点可以参考该目录下的其他extension),然后make。如果你不想在Postgresql的源码目录结构中
编译它,of course,你可以使用PGXS选项,它定义在Postgresql的pg_config命令里。然后你就执行make USE_PGXS=1 吧。
当然,你需要设置pg_config到你的PATH里面。
编译完了之后,你就make install吧,把你的共享库装载到Postgresql的lib目录中去。

而对于剩下的两个文件最后会被安装到Postgresql的share/extension目录下。

your_extension--1.0.control里面主要是写一些控制信息,

your_extension--1.0.sql用于创建一些你需要的数据库对象,比如表,触发器,函数等等。

而这两个文件在这个简单的例子里暂时用不到。我们后面再细说。

在这之后把你的共享库加入到Postgreql.conf文件的shared_preload_libraries中,重启数据库

然后你就尽情的用起来吧。

这里说的比较简单,敬请期待第二部进阶版+_+

参考文献:http://wiki.postgresql.org/images/e/e3/Hooks_in_postgresql.pdf

原文链接:https://www.f2er.com/postgresql/193427.html

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