前言

MySQL是一个庞大的数据库系统，对于数据库内核研发人员来说，非常有必要了解MySQL实例的启动过程。对于数据库使用人员来说，也需要对MySQL实例的启动过程有一个基本的了解。

本文旨在对MySQL Server层的启动过程做一个整体的介绍，让读者对Server层启动整体流程有一个基本的认识。可将本文看作一个手册，用于查询server相关启动过程，需要深入理解时再对启动源码进行分析。

下面以MySQL 8.0代码为例，深入main函数源码，详细分析MySQL实例启动过程。MySQL实例启动过程涉及大量的模块，本篇分析Server层启动所做的事情，init_server_components函数以及innodb的初始化在后续文章中分析。

MySQL实例启动过程实际上是一系列模块的初始化过程，初始化过程中，是有一些先后顺序需要遵从的。以下按照先后顺序进行源码分析，下文代码块中的‘...’代表省去了中间部分代码，代码块中函数前的锁进代表函数的调用关系。本文中，有一些地方难以理解，笔者尽可能举例子来便于理解。

备注：本文将一些初始化过程分类在了一起，同一类中按先后顺序排列，不同类中并不保证先后顺序。例如，第3点配置参数初始化相关中，3.1-3.8是按先后顺序排列的。而 3.4 读取早期参数在 4.2 初始化全局数组Pfs_instr_config_array 之后执行。

--initialize选项

通常在mysqld第一次启动前，需要指定--initialize选项对mysqld进行初始化，当指定--initialize初始化mysqld时，mysqld会创建data目录，具体操作流程如下：

1 检查data目录是否存在

如果data目录不存在，那么server会创建data目录
如果data目录存在并且非空，那么server会退出并且报出相应的错误信息

[ERROR] --initialize specified but the data directory exists. Aborting.

如果data目录存在且为空，那么会继续完成后面的初始化过程
如果data目录存在且非空，并且每个实体文件名称以‘.’开头，那么会继续完成后面的初始化过程

2 在data目录下，server创建mysql数据库schema和mysql数据库下的表，包括数据字典表、账户权限表、时区表、server层help表等

3 server初始化管理innodb表所需的系统表空间以及相应的数据结构

4 server创建root用户以及其他的保留账户。root账户的密码设置：

使用initialize选项时，日志中打印一个临时的随机密码，登陆后最好修改密码
使用initialize_insecure选项时，使用空密码，登陆后最好修改密码

5 server填充server端help表，用于HELP语句。

6 启动时，如果使用命令行选项“--init-file=file_name”指定了‘init-file’系统变量，server会执行file_name文件中的sql语句。开启这个选项意味着启动了bootstrap模式，在bootstrap模式下，可执行的sql语句有所限制，例如账户管理相关的语句（CREATE USER、GRANT）、replication相关、global transaction identifiers相关的语句不能被执行。

7 退出server

对于其他的启动过程，在initialize模式下，会跳过。

在正常模式下启动mysqld时，会跳过上述initialize模式执行的流程，通过这样的方式来区分initialize模式和正常启动mysqld模式，可以减少mysqld正常重启所花费的时间。

mysqld_main()函数

mysql的main函数实际上就是mysqld_main()函数。mysqld_main()函数中，主要做的事情包括：配置参数、各种内部系统变量的初始化、各种模块的初始化、信号初始化等等等等。下面对mysqld_main中的主要过程进行详细解读。

1 处理进程名

substitute_progpath(argv); //将argv[0]变为全路径的程序名称
sysd::notify_connect();   //从环境变量中获取”NOTIFY_SOCKET“，如果存在该环境变量则连接到NOTIFY_SOCKET
sysd::notify("STATUS=Server startup in progress\n"); //向NOTIFY_SOCKET发送启动消息
...
my_progname = argv[0];
calculate_mysql_home_from_my_progname(); //根据argv[0]计算mysql_home，也就是安装目录

2 my_init()函数

my_init中初始化了线程环境pthread，一些锁资源，因此后续的mysql_mutex_init类型为fast和errorcheck的锁需要在这之后。由于my_init函数在mysqld_main的靠前位置初始化，因此我们修改的代码一般在这之后，一般不会修改my_init之前的代码，所以会满足这个条件。

my_init(); //初始化mysys lib的函数、资源和变量
  my_umask = 0640;     // 默认创建新文件的权限 
  my_umask_dir = 0750; // 默认创建新目录的权限
  if ((str = getenv("UMASK")) != nullptr)
    my_umask = (int)(atoi_octal(str) | 0600); //权限范围为 0600 to 0666
  if ((str = getenv("UMASK_DIR")) != nullptr)
    my_umask_dir = (int)(atoi_octal(str) | 0700); //权限范围为 0700 to 0777
  my_thread_global_init(); //初始化线程环境（初始化锁资源），my_fast_mutexattr
    MY_MUTEX_INIT_FAST初始化
    MY_MUTEX_INIT_ERRCHK初始化
  my_thread_init(); //为mysys、dbug所使用的线程分配内存
  MyFileInit(); //初始化静态对象fivp，FileInfoVector类型

my_init函数中设置了创建新文件、新目录的权限。mysql默认创建新文件、新目录的权限为0640、0750。my_init会读取环境变量UMASK、UMASK_DIR。当设置了环境变量UMASK、UMASK_DIR时，会根据规则设置权限。新文件允许的权限范围为0600 to 0666，意味着新文件不具备可执行权限。新目录允许的权限范围为 0700 to 0777。当我们需要修改mysqld的文件、目录创建权限时，修改环境变量即可。上述以‘0’开头的数为8进制数。以下例子修改了UMASK环境变量，将创建新文件权限修改为0600。384为10进制数，转换为8进制为0600。

# 将创建新文件权限修改为0600
UMASK=384  # = 0600
export UMASK

3 配置参数初始化相关

MySQL有着许多的参数，例如innodb_flush_log_at_trx_commit和sync_binlog，在高可靠需求下，将这两个参数设置为1，即“双一配置”。MySQL的参数来自于命令行输入、配置文件、持久化配置文件、默认参数。在MySQL实例启动过程中，会读取这些参数、使这些参数生效。这一小节对参数初始化的相关过程做一个介绍。

3.1 all_sys_vars链表、系统变量构造函数调用

本节中有两个重要的概念，配置参数和系统变量，需要注意区分：

配置参数

本文第3节中，配置参数指的是my.cnf或者命令行输入的配置参数，例如：命令行输入的“--sync_binlog=1” ，my.cnf中指定的配置参数 “sync_binlog = 1”

mysql内部系统变量

本文第3节中，mysql内部系统变量指的是mysqld源代码中类型为Sys_var的变量。一个配置参数对应一个Sys_var系统变量。当配置参数读取到对应的系统变量中时，配置参数开始生效。例如：配置参数sync_binlog对应的系统变量名称为Sys_sync_binlog_period。

在sys_vars.cc文件中，定义了各种系统变量。在main函数之前，会执行这些系统变量的构造函数。构造函数中，会对系统变量设置默认值，并将系统变量添加到all_sys_vars链表中。all_sys_vars是一个链表，定义在sys_vars.cc，其中存放了所有的系统变量，这些系统变量都是sys_var的子类。在sys_var_init函数中，会将这些系统变量添加到系统变量哈希表system_variable_hash中。

all_sys_vars由两个sys_var*类型的指针first 、last构成，first指针指向了链表的头，last指针指向的链表的尾，如下图所示。sys_vars.cc中定义了各种系统变量，这些系统变量的父类是sys_var。在系统变量构造函数中，将系统变量添加到链表all_sys_vars中。

3.2 读取my.cnf配置文件参数

mysqld_main中，load_defaults函数负责读取my.cnf配置文件，主要作用是读取配置文件选项，将参数选项放置在argc和argv之前，这样可以用命令行选项覆盖配置文件中的参数选项。当命令行中输入的配置参数与my.cnf中的配置参数冲突时，以命令行中输入的配置参数为准。

举个栗子1：

在my.cnf中设置了“innodb_flush_log_at_trx_commit = 0”，load_defaults函数会将这个参数读取到argv中，并将其放置在argv中的正确位置，于是argv就多了一项 “--innodb_flush_log_at_trx_commit=0”。

my.cnf配置文件读取规则：

1 若代码中指定了配置文件my.cnf，则读取之，并跳过规则2、3

2 若命令行中指定了配置文件my.cnf，则读取之，并跳过规则3

3 从/etc, /etc/mysql, MYSQL_HOME,～目录中依次查找配置文件my.cnf，如果这些目录存在配置文件，就读取配置文件。如果这些目录中的配置文件参数重复，以最后一次读到的配置文件为准。

mysql --help | grep my.cnf 查看规则3中搜索my.cnf的目录

3.3 读取持久化变量参数

持久化变量参数存放在mysqld-auto.cnf文件，mysqld-auto.cnf文件的读取在my.cnf之后，如果mysqld-auto.cnf 中的参数与my.cnf的参数重复，以mysqld-auto.cnf 中的参数为准。

DYNAMIC类型变量：在线修改后，不需要重启mysqld就可以生效，例如innodb_buffer_pool_size。但是当mysqld重启之后，mysqld将会从my.cnf中读取这些变量，也就是说这些变量不具备持久化能力。

SET GLOBAL innodb_buffer_pool_size = 512 * 1024 * 1024;

持久化变量：8.0引入，所有的GLOBAL DYNAMIC configuration variable可以用SET PERSIST命令持久化

SET PERSIST innodb_buffer_pool_size = 512 * 1024 * 1024;

持久化配置文件： mysqld-auto.cnf。持久化变量时，mysqld在data目录下创建该文件，将变量写入该文件。下一次mysqld启动时，该配置文件具有最高优先级，也就是说这些持久化配置会覆盖my.cnf中的相应参数。

mysqld通过persisted_variables_cache变量来为持久化变量初始化缓存、读取持久化变量参数、追加只读持久化参数到命令行选项中。

3.4 读取早期参数

main函数中的handle_early_options函数用于处理早期参数。在3.2和3.3中，配置文件中的参数只是被读取到了argc和argv中，并没有被读取到系统变量中，也就是说在这里参数并没有生效。handle_early_options函数会处理早期选项、将早期选项读取到系统变量中，这些早期选项在此时生效。

mysql初始化过程中，有一些参数需要用于初始化过程，这些参数需要提前载入。在sql/sys_vars.cc文件中，

所有parse_flag= PARSE_EARLY 的变量，均会在此处被读取。这些参数可以被分为三类：

1 pfs模块相关参数 2 help相关参数 3 bootstrap相关参数

对于pfs参数，进一步可分为三类：

1. Performance Schema 控制开关：performance_schema

2. pfs内存分配&监控的相关参数

控制监控项数目参数，如：performance_schema_max_stage_classes

控制监控实体参数：如 performance_schema_max_thread_instances

控制记录数目参数如：performance_schema_events_stages_history_size

3.5 调整相关参数

open_files_limit\max_connections\table_open_cache\table_definition_cache四个参数有严格的先后依赖关系，并且有一些取值的限制规则，adjust_related_options()调整了这4个参数，可能会和my.cnf中设置的值不一样。

adjust_related_options();
  adjust_open_files_limit(); //打开文件限制
    limit_1= 10 + max_connections + table_cache_size * 2;
    limit_2= max_connections * 5;
    limit_3= open_files_limit ? open_files_limit : 5000;
    request_open_files= max(max(limit_1, limit_2), limit_3);
  adjust_max_connections();  //最大连接数
    min(requested_open_files - 10 - TABLE_OPEN_CACHE_MIN * 2,max_connections);
  adjust_table_cache_size(); //打开表数量限制
    min(max((requested_open_files - 10 - max_connections) / 2, TABLE_OPEN_CACHE_MIN),table_cache_size);
  adjust_table_def_size();  //可以打开的表定义数量限制
    min(400 + table_cache_size / 2, 2000);

3.6 设置持久化参数

main函数中的set_persist_options函数用于设置持久化变量。3.3只是将持久化配置文件中的配置参数读取到了argv中，并没有被读取到系统变量中，也就是说在3.3中持久化参数并没有生效。在set_persist_options函数中，将argv中的持久化参数读取到系统变量中，此时持久化参数开始生效。

3.7 参数生效时间

3.2 3.3是将配置参数读取到命令行选项中，参数并没有开始生效。这里说的生效指的是配置参数被读取到对应的系统变量中。对于命令行输入的配置参数、my.cnf、mysqld-auto.cnf中的配置参数，其生效时间各不相同，对于不同模块的参数其生效时间也不相同。handle_options函数负责将argv中的参数读取到系统变量中。

对于早期选项，在handle_early_options之后开始生效。
对于innodb相关的参数，在innodb启动过程中生效。
对于持久化参数，在set_persist_options函数后开始生效。
对于server层相关参数，例如sync_binlog，在init_common_variables函数后生效。

3.8 参数配置优先级

根据上述介绍，总结配置参数优先级由高到低为：

1 mysqld-auto.cnf ，持久化配置参数文件（位于DATA目录）

2 命令行输入的配置参数

3 代码中指定配置文件 my.cnf中的配置参数

4 命令行输入配置文件 my.cnf中的配置参数

5 /etc目录中的配置文件my.cnf中的配置参数

6 /etc/mysql目录中的配置文件my.cnf中的配置参数

7 MYSQL_HOME目录中的配置文件my.cnf中的配置参数

MYSQL_HOME是一个环境变量，与 1 处理进程名中的mysql_home有所区分。

8 ～目录中的的配置文件my.cnf中的配置参数

当上述配置文件参数发生冲突时，以优先级高的配置文件为准。当你启动mysql设置的配置参数没有生效时，很可能是被优先级高的参数配置给覆盖了。

4 PFS初始化相关

pfs初始化涉及一系列过程，在这里简要介绍一下。由于pfs对性能影响较大，因此线上实例一般会关闭PFS。当开启PFS时，才会执行PFS初始化相关函数。

4.1 PFS预初始化

main函数中的pre_initialize_performance_schema函数负责PFS的预初始化，该函数主要做了两件事情。一是初始化内存监控相关的instrument，该监控无法被用户修改，只要开启pfs，内存监控便默认开启。二是重置各种统计信息，包括PFS_table_stat、global_idle_stat、global_table_io_stat、global_table_lock_stat、g_histogram_pico_timers、global_statements_histogram。

4.2 初始化全局数组Pfs_instr_config_array

main函数中的init_pfs_instrument_array函数对全局数组Pfs_instr_config_array进行初始化，该数组用于记录用户在配置文件中关于表 setup_instrument 的配置，这里主要是分配该数组缓存。

在配置文件中，用户可以使用如下参数对instrument进行配置：

performance-schema-instrument='instrument_name = value'

例如，开启MDL监控：

performance_schema_instrument='wait/lock/metadata/sql/mdl = ON'

注意：此处主要是给Pfs_instr_config_array分配缓存，在3.4中的handle_early_options中，会读取PFS相关的参数，将PFS instrument相关参数填充到Pfs_instr_config_array中。

4.3 核心初始化函数

main函数中的initialize_performance_schema函数是PFS核心初始化函数，PFS主要的初始化过程在该函数中完成，主要过程包括：

配置默认参数

PFS会根据当前服务器的table_def_size、table_cache_size、max_connections三个参数，来自动选择合适的配置。

注册全局instrument

注册全局的instrument监控项。在MySQL中，全局控制的instrument项有如下六种，分别解释如下：

NAME	解释
global_table_io_class	TABLE IO相关的instrument
global_table_lock_class	与TABLE 锁相关的instrument
global_idle_class	空闲事件相关的instrument
global_metadata_class	与metadata_lock相关的instrument
global_error_class	错误信息相关的instrument
global_transaction_class	事务相关的instrument

在对上述六类全局instrument进行注册后，会根据Pfs_instr_config_array数组对相应的instrument进行配置。

pfs内存初始化

对PFS所需要的内存进行初始化。

init_xxx_class();
init_events_xxx_history_long(); 
init_xxxx_xxxx();

setup_consumer表配置

在这里对setup_consumer表进行配置。pfs采用了生产-消费者模型，关闭对应consumer时，对应的instrument不会收到相关信息。

获取相关实现的接口

MySQL定义了PFS相关的接口，PFS实现了这些接口，在这里获取实现的接口：

*xxxx_bootstrap = &pfs_xxxx_bootstrap;

4.4 注册剩余监控项

main函数中的init_server_psi_keys函数会注册除4.2中全局监控项之外的所有监控项。包括mutex、rwlock、cond、thread、file、stage、socket、statement。以mutex为例，其注册instrument的过程为：

init_server_psi_keys()
    -- mysql_mutex_register()
        -- inline_mysql_mutex_register()
            -- PSI_THREAD_CALL(register_mutex)
                -- pfs_register_mutex_v1()
                    -- register_mutex_noop()

4.5 重新创建当前监控对象

main函数中的my_thread_global_reinit函数将锁销毁并重新创建。由于当前线程中也存在一些需要检测的线程相关的锁对象，这里使用重新创建的方式，来监测这些锁对象。由于目前为止都是单个线程在运行，没有新的线程被创建，所以这里是线程安全的。

4.6 注册PSI相关服务

/* 注册PFS通知服务 */
register_pfs_notification_service();

/* 注册PFS资源组服务 */
register_pfs_resource_group_service();

4.7 psi监控主线程序

在这里，PFS模块开始监控main线程。

//监控main thread
PSI_thread *psi = PSI_THREAD_CALL(new_thread)(key_thread_main, nullptr, 0);
PSI_THREAD_CALL(set_thread_os_id)(psi);
PSI_THREAD_CALL(set_thread)(psi);

4.8 初始化performance_schema库的权限

main函数中的initialize_performance_schema_acl函数初始化performance_schema库的权限。由于无论是否启用Performance Schema功能，该库下面的表始终是可见的。因此需要进行权限控制。

5 日志初始化相关

本文主要关注server层启动过程，这里不涉及innodb相关的日志。

5.1 全局对象mysql_bin_log相关

mysql_bin_log构造

在main函数之前，会执行mysql_bin_log的构造函数。mysql_bin_log是一个全局对象，定义在sql_servers.cc中，binlog模块使用这个对象与存储系统打交道，包括打开binlog文件、关闭binlog文件、刷新binlog缓存到磁盘等等。在sql_servers.cc中执行mysql_bin_log的构造函数。

mysql_bin_log.set_psi_keys()

在main函数中的init_common_variables函数中，会执行mysql_bin_log.set_psi_keys函数，用于设置psi key。psi keys需要在pfs初始化之后设置，不能在mysql_bin_log的构造函数（在main之前被调用）中设置。

mysql_bin_log.init_pthread_objects()

在main函数中的init_common_variables函数中，会执行mysql_bin_log.init_pthread_objects函数，为全局变量mysql_bin_log初始化锁，不可以在mysql_bin_log构造函数中初始化，需要在my_init之后。

5.2 错误日志初始化

main函数中，init_error_log函数用于初始化错误日志，初始化错误日志锁资源，这里只是初始化，并没有开启错误日志。错误日志在init_server_components中启动。

5.3 初始化审计接口

main函数中，调用mysql_audit_initialize初始化审计接口、锁、审计全局变量，审计插件的初始化在plugin_initialize中完成，plugin_initialize在init_server_components中完成。

审计插件：将用户对数据库的各类操作行为记录审计日志，以便日后进行跟踪、查询、分析，以实现对用户操作的监控和审计。

5.4 查询日志初始化

main函数中，query_logger.init()函数初始化查询日志，包括general log, slow log，主要是初始化锁资源。这部分需要在my_init函数之后执行。

5.5 binlog相关

binlog_unsafe_map中设置了一系列不安全的混合语句类型规则。main函数中，init_binlog用于初始化binlog。

//检查BINLOG_CACHE_SIZE是否超过MAX_BINLOG_CACHE_SIZE，超过就设置为MAX_BINLOG_CACHE_SIZE
check_binlog_cache_size();
//检查BINLOG_STMT_CACHE_SIZE是否超过MAX_BINLOG_STMT_CACHE_SIZE，超过就设置为MAX_BINLOG_STMT_CACHE_SIZE
check_binlog_stmt_cache_size();
binlog_unsafe_map_init();//给binlog_unsafe_map分配内存，设置unsafe的语句类型

Binlog_recovery::end();//Binlog_recovery::begin()在init_server_components函数中被调用

init_binlog();//需要在binlog recovery完成后调用
  mysql_bin_log_ext.init();//binlog extension初始化
  mysql_bin_log.open_binlog();//打开binlog文件
  从gtid_executed表和binlog文件中初始化GTID，这里需要加载表，需要在init_server_components之后执行
  init_slave();//初始化slave

5.6 读取error log

//读取之前产生的error log，并让performance_schema.error_log可用，
//刷新buffered 错误信息，关闭错误日志buffer
setup_error_log_components();

6 Conponent初始化相关

6.1 初始化 Component subsystem

mysql中有一个Component subsystem，用于扩展server功能。Component提供服务给server和其他Component使用。在这个概念上，server也是一个Component。Component之间只能通过它们提供的服务进行交互。

包含如下Component：

配置error log的Component
密码验证Component
keyring Component
审计消息Component：允许应用程序将他们的消息事件添加到审计日志
Query Attributes Component：实现可加载函数的组件

main函数中的component_infrastructure_init用于初始化Component subsystem：

//需要使用PSI，所以要在pfs初始化之后
component_infrastructure_init();
  registrator->set_default(
      "dynamic_loader_scheme_file.mysql_server_path_filter");//设置默认file scheme loader
  registrator->set_default("mysql_rwlock_v1.mysql_server");//设置默认rw_lock
  registrator->set_default("mysql_psi_system_v1.mysql_server");//设置默认psi_system event service
  registrator->set_default("mysql_runtime_error.mysql_server");//设置默认mysql_runtime_error

6.2 keyring component初始化

keyring用于表空间加密，8.0.24之前，mysql使用keyring Plugin。8.0.24开始，mysql引入了Keyring Component，默认使用Keyring Component。

keyring_lockable_init(); //初始化keyring组件，keyring组件锁的初始化

https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/keyring.html

6.3 迁移keyring

当指定了mysql_migrate_keyring选项时，迁移keyring。迁移完成后退出server。正常启动过程不涉及这一部分。

Migrate_keyring mk;
mk.init();//1 读取命令行迁移选项 2 获取插件目录 3 获得连接到server的句柄
mk.execute();//将keys从源keyring迁移到目的keyring

Migrate_keyring：Keyring Key Migration Utility，在两个keyring component之间迁移keys，支持离线、在线迁移。https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/mysql-migrate-keyring.html

6.4 加载component

这里的component与 6.1 初始化 component subsystem 中的component是同一种概念。

initialize_manifest_file_components//从manifest file中读取component
  Deployed_components::load();//加载component

/* 需要在initialize_manifest_file_components之后，
如果initialize_manifest_file_components加载了keyring component，
那么就将keyring component设置为默认keyring（优先级高于keyring plugin）*/
set_srv_keyring_implementation_as_default;

6.5 component infrastructure初始化

mysql_component_infrastructure_init();
  Auto_THD thd;//temporary THD
  persistent_dynamic_loader_init();//初始化持久化存储，从组件表中加载部分注册的组件
  trans_rollback_stmt(thd.thd);//加载失败，回滚
  trans_rollback(thd.thd);
  server_component_init();//组件服务初始化
    mysql_comp_sys_var_services_init();
  trans_commit_stmt(thd.thd);//提交事物
  trans_commit(thd.thd);

7 初始化核心组件

init_server_components();

这个函数是一个关键函数，包括众多核心模块的初始化，mdl、innodb启动、插件初始化、error log启动、初始化gtid server、xa recovery、DD初始化等等等等。此处不展开，后续文章中再详细分析。

gtid的设置、读表相关操作、RDS组件初始化需要在这个函数的后面执行。

注意：mysql源代码中许多地方用到了‘components’，这在不同的地方含义不一样。1 init_server_components中的‘components’含义为‘模块’2 component_infrastructure_init中的‘component’含义为‘component service infrastructure’

8 加载相关表

这里加载了部分表，因此需要在init_server_components之后执行。

8.1 设置gtid

系统表 mysql.gtid_executed 存放了所有执行过的GTID(在活动的binlog中的除外)，但是由于不包含活动的binlog当中的GTID，因此需要查看精确值时，可以查看 global variable gtid_executed 的值，这个变量的值是准确的。

这里需要读取gtid_executed表，因此必须在init_server_components之后。

gtid_state->init();
gtid_state->read_gtid_executed_from_table();

8.2 加载优化器cost

main函数中的reload_optimizer_cost_constants会创建一个临时线程，用于从成本常量表中加载优化器成本常量。

8.3 删除临时表

main函数中的mysql_rm_tmp_tables会删除上一次server遗留的临时表，该函数只在server启动时调用。

8.4 权限&时区初始化

acl_init();//初始化用户/DB级别权限数据结构，并从‘mysql‘数据库中加载权限信息
init_acl_memory();//初始化acl内存，--initialize选项时执行

my_tz_init();//时区初始化
grant_init();//初始化表、行级别权限数据结构，并从‘mysql‘数据库中加载权限信息
dynamic_privilege_init();//加载动态权限服务

8.5 mysql库表相关数据加载

servers_init();//从‘mysql’数据库表中初始化结构数据
servers_reload();

udf_read_functions_table();//从mysql.func表中加载函数

9 信号相关

9.1 信号初始化&设置堆栈

//信号初始化
my_init_signals(); 

//设置堆栈
my_thread_attr_setstacksize();
my_thread_attr_getstacksize(&connection_attrib, &stack_size);
my_thread_stack_size = static_cast<ulong>(stack_size - guardize);

9.2 启动信号处理线程

启动一个线程，用于处理信号。注意：此时信号处理线程并没有真正开始处理信号，在这里进行等待，直到mysqld完成启动后再开始处理信号。

start_signal_handler();//启动signal_hand线程处理信号
  signal_hand();//线程执行函数
    server_components_init_wait();//等待所有server components初始化完成

9.3 发送COND_server_started

设置mysqld_server_started状态为true，标志着mysqld启动完成。

server_components_initialized();//通知所有已经初始化的服务组件等待线程
  mysqld_server_started = true;
  //发送COND_server_started，唤醒 9.2启动信号处理线程 中的信号处理线程
  mysql_cond_broadcast(&COND_server_started);

10 网络初始化相关

10.1 Srv_session初始化

Srv_session类提供了mysql session相关的api操作，包括：打开、关闭、attach、detach、get_session_id等

main函数中的Srv_session::module_init()用于初始化Srv_session：

Srv_session::module_init();//需要在mysqld启动时初始化
  server_session_list.init();//注册、初始化相关的锁
  server_session_threads.init();//注册、初始化相关的锁

10.2 设置监听端口

设置默认tcp端口和unix socket名称。

1 mysql代码默认端口号：MYSQL_PORT，3306。修改这个变量可以修改代码中默认的端口号。
2 通过环境变量MYSQL_TCP_PORT设置端口号，该方式会覆盖1中的端口号
3 通过配置文件设置端口号，会覆盖2中的端口号

通过环境变量MYSQL_UNIX_PORT设置unix socket名称

main函数中，set_ports函数用于设置监听端口、初始化socket

10.3 ssl & network初始化

init_ssl_communication();//
  set_fips_mode();//设置fips
  TLS_channel::singleton_init();//初始化ssl接收器
network_init();//
  mysqld_socket_listener构造 ;//设置listener端口、地址。。
  mysqld_socket_acceptor(mysqld_socket_listener);//
  mysqld_socket_acceptor->init_connection_acceptor();//
  mysqld_socket_listener->setup_listener();//设置几个listener
    admin socket listener
    tcp socket listener
    unix socket listener
    admin socket listener
    setup_connection_events(m_socket_vector);//设置poll/select连接事件

10.4 循环接受客户端连接

在这里就完成了mysqld的启动过程，在此处开始循环接受客户端连接。

mysqld_socket_acceptor->connection_event_loop();

11 其他的一些初始化过程

另外有一些零散的初始化过程，放置在这一小节中

11.1 初始化sql_statement_names数组

//初始化sql语句名称，包括dml ddl acl dql，将sql语句存放在sql_statement_names数组中
init_sql_statement_names();
  sql_statement_names[i].str = 'alter_table';

11.1 Lock Order

LO_init();//初始化Lock Order，主要用Lock Order Graph描述锁依赖关系

Lock Order Tool：8.0.17引入，用于debug，使用lock-order 依赖图描述锁依赖，server运行时确保加锁不会造成循环等待，并且加锁顺序服从Lock Order Graph

11.2 初始化内部资源、变量

init_common_variables();
  init_thread_environment();//初始化线程环境，锁、条件变量
  //初始化mysql全局变量为默认值，之前从配置文件读取的参数不会被设置
  mysql_init_variables();
  global_system_variables.time_zone = my_tz_SYSTEM;//设置时区变量

  default_storage_engine = "InnoDB";//设置默认存储引擎
  get_options();//处理剩余可选项
    Connection_handler_manager::init();//初始化连接池，各种锁的初始化

    /* 创建Global_THD_manager实例，是个单例模式，用户管理thd，
       由于只会在主线程中调用这个，所以不需要考虑单例的线程安全问题 */
    Global_THD_manager::create_instance();
  mysql_client_plugin_init(); //客户端插件初始化，需在客户端插件函数之前
  配置日志
  debug_sync_init();//debug sync 初始化.debug_sync.cc.
  //创建data目录，当指定--initialize时执行
  initialize_create_data_directory(mysql_real_data_home));

11.3 初始化my_str_malloc、free、realloc

my_str_malloc = &my_str_malloc_mysqld;
my_str_free = &my_str_free_mysqld;
my_str_realloc = &my_str_realloc_mysqld;

11.4 创建pid文件

create_pid_file();//创建一个文件，存放程序pid

11.5 初始化all_status_vars数组

init_status_vars();//初始化SHOW STATUS中使用的all_status_vars数组

11.6 初始化事件调度器

mysql事件调度器管理了事件的调度与执行，下面的初始化过程创建了临时线程来做初始化过程。

Events::init();

11.7 process_bootstrap

process_bootstrap();// --initialize或--init-file时调用，执行bootstrap线程

11.8 启动handle管理线程&压缩线程

start_handle_manager();//开启handle管理线程
  handle_manager();//线程执行函数，监听COND_manager条件变量等

create_compress_gtid_table_thread();//创建压缩线程，压缩gtid_executed表
  compress_gtid_table();//线程执行函数，当收到压缩信号时，压缩gtid_executed表

总结

1 main函数之前会做一些全局对象的初始化。

2 启动过程很繁琐，主要是很多模块的初始化，大部分初始化过程是对一些锁、条件变量的初始化，以及内存空间的申请，初值的设定。

3 初始化过程有一些先后顺序需要遵循

4 初始化过程比较繁琐，本篇介绍了大体的流程，对于具体的问题，需要分模块的来看，对于模块间的相互依赖需要有所了解与认识。需要对具体模块具体分析，深入到每一个模块当中去详细理解。

参考资料

https://dev.mysql.com/blog-archive/mysql-8-0-persisting-configuration-variables/

数据库内核月报：MySQL · 源码分析 · Performance Schema 初始化过程

https://cloud.tencent.com/developer/news/239634

https://icode.best/i/06415035173089

https://www.cnblogs.com/juanmaofeifei/p/16111355.html

MySQL实例启动过程（上）：server层

前言