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PgSQL技术内幕 - 客户端psql与服务端连接与交互机制

简单来说，PgSQL的psql客户端向服务端发起连接请求，服务端接收到请求后，fork出一个子进程，之后由该子进程和客户端进行交互，处理客户端的SQL等，并将结果返回给客户端。那么，他是如何做到客户端和服务端子进程进行交互呢？服务端怎么做到和多个客户端交互呢？

1、客户端如何连接

psql客户端连接及发送SQL命令过程如下图所示：

1）通过parse_psql_options函数解析出psql连接时指定的端口号、用户名、database名等

2）然后将这些参数以keywors[]和values[]数组保存，并作为入参带入PQconnectdbParams函数连接服务端

（1）PQconnectdbParams连接主要由PQconnectPoll完成，可以看到它仅通过socket函数创建套接字后，就直接调用connect连接服务端。由于没有通过bind函数绑定一个端口，所以在客户端会自动分配一个随机端口。

3）连接成功后，后面在MainLoop函数中接收psql端的输入，接收到命令后通过SendQuery函数将其在上面的套接字上将其发送给服务端。

举例：在windows版本上通过psql连接postgres后端口情况：

psql的进程ID为14856：

通过netstat命令可以看到客户端随机分配了端口53761。服务端10900为postgres主进程，他绑定在5432端口上：

2、服务端如何构建连接

1）Postgres进程启动的时候就会绑定配置项port设置的端口，由函数StreamServerPort函数完成。上图所示，StreamServerPort完成socket、bind、listen的操作。

2）然后，进入ServerLoop函数中，通过select等待客户发来连接请求。一旦接收到后，就通过ConnCreate函数调用accept与客户端构建连接，返回对应的socket。

3）接着，通过BackendStartup函数调用fork_process函数fork出子进程，子进程会继承父进程上一步构建好连接的socket。

4）子进程不使用监听socket，所以需要将从父进程继承而来的监听socket关闭掉。

5）子进程进入BackendRun->PostgresMain中，初始化一系列内容，并通过recv函数在2）中的socket上接收客户端发来的命令，然后判断命令类型，比如简单查询，就会exec_simple_query去执行

6）父进程由于不需要执行客户端命令，所以fork出子进程后，通过StreamClose将2）中的socket关闭掉，这样就做到了在主进程中不接收客户端命令。