MongoDB作為一款NoSQL數據庫，常應用在游戲開發領域。 作為一個后端程序，進行CRUD操作是家常便飯，但如果不看源碼，便不會知道MongoDB底層是如何實現的，對自己寫的CRUD代碼，心里就沒譜，不確定哪一行代碼就把MongoDB給壓垮了。遇到問題，不知道為啥MongoDB支撐不住，也就無從說起該怎樣哪里優化。

開源MongoDB有上萬個文件，代碼量百萬行。閱讀MongoDB的源碼是一項具有挑戰的任務。一般的，我們可以從簡單的、自己感興趣的模塊開始閱讀。例如，先理解MongoDB在執行一條find命令時，是如何找到我們想要的結果。

本文，介紹如何編譯MongoDB源碼、如何用GDB調試MongoDB。

編譯安裝MongoDB

因為線上使用的是3.4.24版本，所以本文也采用該版本作為例子。

首先下載MongoDB源碼

wget https://fastdl.mongodb.org/src/mongodb-src-r3.4.24.tar.gz

解壓縮

tar -zxvf mongodb-src-r3.4.24.tar.gz 

在解壓的目錄中，docs/building.md介紹了如何編譯安裝MongoDB。

首先是安裝依賴庫

apt-get install aptitude
aptitude install scons build-essential
aptitude install libboost-filesystem-dev libboost-program-options-dev libboost-system-dev libboost-thread-dev

然后是通過scons命令進行MongoDB的編譯安裝。

scons core install --disable-warnings-as-errors

參數core，說明想要安裝的包括mongod,mongos, mongo。加入參數--disable-warnings-as-errors是為了忽略編譯過程的warning。

為了GDB能夠調試MongoDB，需要在編譯MongoDB時，加入-g參數。不然在調試時，會收到No symbol table is loaded的報錯。通過查看SConstruct文件，已經加了-ggdb參數，所以我們就不需要做修改，直接執行scons就可以。

編譯安裝后，會在build/install/bin目錄下，生成可執行文件：mongo,mongod,mongos,mongoperf。

啟用GDB調試

首先啟動mongod。在build/install/bin目錄下，執行 ./mongod啟動mongod。

啟動后，可以用ps -ef | grep mongod查看mongod的進程號，然后用ps -p 進程號 -T查看mongod創建的線程信息。

啟動mongo。在build/install/bin目錄下，執行./mongo啟動mongo，使之直接連接mongod。

啟動后，再次用ps -p 進程號 -T查看mongod創建的線程信息。這時，會發現多了一個conn1線程。這個線程，是mongod為一個客戶端創建的。

在build/install/bin目錄下，啟動GDB，attach到mongod進程

gdb ./mongod 進程號

mongod是多線程，我們這里只關心處理客戶端請求的線程。所以，先要切到相應的線程中。

使用info threads命令， 顯示當前可調試的所有線程，每個線程會有一個GDB為其分配的ID，后面操作線程的時候會用到這個ID。 前面有*的是當前調試的線程

可以看到，處理客戶端連接的線程，在GDB的編號是21，用thread 21切換到對應的線程中。

我們以find命令為例，介紹如何用GDB進行斷點調試。

斷點調試的第一步，就是加斷點。這就需要找到find的入口在哪里，即在哪個文件的哪一行。 我們一般可以先快速過一遍mongod的源碼結構。在src/mongo/db/commands發現了大量以命令命名的文件。通過簡單分析我們有理由相信，find_cmd.cpp的run函數，就是find的入口。

確定了行號之后，就可以用gdb命令加斷點了：

b src/mongo/db/commands/find_cmd.cpp:230

加好斷點后，我們在啟動的mongo進程中，觸發find命令。

觸發命令后，我們在gdb會話中，輸入c告訴gdb繼續執行，直到遇到我們設置的斷點。

現在gdb已經定在了我們設置的斷點中，下面可以利用gdb的其他命令，如命令s,n等，跟蹤學習mongo的find命令實現了。

如果不幸的，我們沒法通過源碼發現find命令的入口，則只能借助gdb使用更暴力一些的辦法。 在前文介紹的步驟中，當gdb關聯到客戶端的線程后，直接執行bt命令，看看現在的調用棧。

可以看到，線程在等待客戶端數據，對應的文件是sock.cpp:692。

通過閱讀源碼，我們直接在sock.cpp:697加斷點，客戶端發起find請求，然后一步步調試，就能進入find的入口。

用Docker編譯調試mongod

編譯安裝mongod在不同的環境，會遇到各種奇葩的問題。我們為了用GDB調試mongod，可能會花大量時間在解決環境配置上。為了解決煩惱的環境問題，這里提供一個dockerfile，用docker可以完美的解決環境問題。

FROM debian:9
RUN apt-get install -y wget
RUN apt-get install -y vim
RUN apt-get install -y make
# 在Docker Debian容器中安裝ps,top等命令RUN apt-get install -y procps
RUN apt-get install -y gcc
RUN apt-get install -y g++