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MarsTalk | 一次bug发现的Base64编码的用法

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HelloMin
发布2022-08-11 15:06:57
3480
发布2022-08-11 15:06:57
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文章被收录于专栏:Pair Programming
代码语言:javascript
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最近在处理一个客户bug的时候,发现一个关于编码的有意思的事情,来跟大家聊聊。
(HelloMin:大家千万别期待Mars会介绍下故事背景什么的,下面就要开始看bug了,直男写手。)



01
发现问题



经过试验,发现TiSpark读取`BIT`类型列的Default Value的时候,报下面这个错

spark-sql> select * from t_origin_default_value_2;                                                                      
ERROR SparkSQLDriver: Failed in [select * from t_origin_default_value_2]                              
java.lang.NumberFormatException: For input string: "�"                                                                  
        at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)                                
        at java.lang.Long.parseLong(Long.java:589)                                                                      
        at java.lang.Long.parseLong(Long.java:631)                                                                      
        at com.pingcap.tikv.types.IntegerType.getOriginDefaultValueNonNull(IntegerType.java:157)                        
        at com.pingcap.tikv.types.DataType.getOriginDefaultValue(DataType.java:327)                                     
        at com.pingcap.tikv.meta.TiColumnInfo.getOriginDefaultValueAsByteString(TiColumnInfo.java:192)                  
        at com.pingcap.tikv.meta.TiColumnInfo.toProtoBuilder(TiColumnInfo.java:315)                                     
        at com.pingcap.tikv.meta.TiColumnInfo.toProto(TiColumnInfo.java:304)                                            
        at com.pingcap.tikv.meta.TiDAGRequest.buildScan(TiDAGRequest.java:427)                                          
        at com.pingcap.tikv.meta.TiDAGRequest.buildTableScan(TiDAGRequest.java:276)                                     
        at com.pingcap.tikv.meta.TiDAGRequest.init(TiDAGRequest.java:969)                                               
        at com.pingcap.tikv.meta.TiDAGRequest.init(TiDAGRequest.java:974)                                               
        at com.pingcap.tikv.meta.TiDAGRequest.toString(TiDAGRequest.java:997)                                           
        at java.lang.String.valueOf(String.java:2994)      
        at java.lang.StringBuilder.append(StringBuilder.java:131)


TiDB是用JSON格式来存储Table的Schema信息,包括每一列是什么类型,默认值是多少,是否可以是Null等信息。


这个错误大概的意思是说,TiSpark在解析这个JSON的时候抛错,也就是说这是一个非法的JSON字符串。



02
做实验



发现这个现象后,我做了几个试验

# 创建BIT列默认值为0的表
CREATE TABLE `test_0` (
  `id` bigint(20) NOT NULL,
  `b` bit(1) NOT NULL DEFAULT b'0'
);

# 创建BIT列默认值为1的表
CREATE TABLE `test_1` (
  `id` bigint(20) NOT NULL,
  `b` bit(1) NOT NULL DEFAULT b'1'
);

# 创建BIT列默认值为01010101的表
CREATE TABLE `test_2` (
  `id` bigint(20) NOT NULL,
  `b` bit(8) NOT NULL DEFAULT b'01010101'
);

# 分别在3张表插入一条数据
insert into test_0(id) values(1);
insert into test_1(id) values(1);
insert into test_2(id) values(1);
然后分别把3张表的Schema的JSON字符串打印出来,发现有3个字段和Default Value有关,分别是:
1. default
2. default_bit


BIT列默认值为0的表的Schema JSON



BIT列默认值为1的表的Schema JSON

BIT列默认值为01010101的表的Schema JSON

总结一下规律,发现`default`字段用的是ASSIC编码,如下图所示

03 发现问题 既然有了`default`字段来表示,那为啥还需要default_bit字段呢? 查了下JSON中字符串的定义,发现并不是所有的字符串都是符合JSON规范的,如下图所示

在JOSN字符串中如果出现了`control characters` 或者 `"` 或者 `\` 是需要转义的,也就是说需要在这些字符前面加上一个额外的`\`,否则就是非法的JSON字符串,例如下面几个就是非法的JSON字符串: `a"a` `a\a` 正确的表示应该是: `a\"a` `a\\a` 也就是说如果用ASSIC来编码BIT类型的数据,存储到JSON里面是会产生非法的JSON字符串的,本文开头的错误日志,就是这个原因导致。 后来问了下TiDB的同学,果然如此,TIDB使用ASSIC编码存储到`default`字段,对于一般的数据类型例如`INT`、`VARCHAR`都没什么问题,但是对于BIT类型来说,会产生非法的JSON字符串,为了修复这个bug,后来又增加了`default_bit`字段来存储`BIT`类型的默认值。 04 AA== AQ== 是啥编码? 那问题来了,`default_bit`用的是什么编码方式呢?该编码应该符合以下条件: 1. 需要编码出JSON合法的字符串 2. 编码后长度尽量短 满足第一条的有很多候选,例如: 1. 把二进制变成0101的字符串 2. 用16进制表示 第一种显然编码后长度非常长,第二种的话虽然长度变短了,但是不符合试验的情况(试验中会出现`=`,而16进制里面没有`=`)。 仔细一想,16进制可以的话,用64进制也应该可以,选64个符合JSON规范的ASSIC码里面的字符就可以了,搜索了一下,果然有这种编码,还有一个名字叫`Base64`。 而试验中得到的编码`AA==`、`AQ==`和`VQ==`果然都符合BASE64的编码规范,解析出来就是`0`、`1`和`01010101`

05 PR 最后问题解决,提了PR https://github.com/pingcap/tispark/pull/1148 Schönes Wochenende! 我的2019周更计划已完成:41/52 [************...]

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原始发表:2019-10-26,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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