前言
池化技术
像 线程池,内存池,请求池,对象池,连接池 都具备以上的共同特点。
数据库连接池
什么是数据库连接池
为什么使用数据库连接池
1.资源复用:由于数据库的连接得到的复用,避免频繁的创建和销毁连接的性能开销。在减少系统消耗的基础上,另一方面也增进了系统运行环境的平稳性(减少内存碎片以及数据库临时进程/线程的数量)。
2.更快的系统响应速度:数据库连接池在初始化后,往往已经创建了若干数据库连接置于池中备用。此时连接的初始化工作均已完成。对于业务请求处理而言,直接利用现有可用连接,避免了从数据库连接初始化和释放过程的开销,从而缩减了系统整体响应时间
3.统一的连接管理,避免数据库连接泄露:在较为完备的数据库连接池实现中,可根据预先的连接占用超时设定,强制收回被占用连接。从而避免了常规数据库连接操作中可能出现的资源泄露。
不使用连接池的执行过程
1. TCP建立连接的三次握手2. MySQL认证的三次握手3. 真正的SQL执行4. MySQL的关闭5. TCP的四次握手关闭

不使用连接池的优点是 代码实现起来比较简单,但是不使用连接池的缺点有很多:
网络IO较多带宽利用率低QPS较低应用频繁低创建连接和关闭连接,导致临时对象较多,带来更多的内存碎片在关闭连接后,会出现大量TIME_WAIT 的TCP状态(在2个MSL之后关闭)
使用连接池的执行过程

数据库连接池运行机制

连接池和线程池的关系
线程池设计与代码实现
线程池设计要点
1. 连接到数据库,涉及到数据库ip、端口、用户名、密码、数据库名字等;a. 连接的操作,每个连接对象都是独立的连接通道,它们是独立的b. 配置最小连接数和最大连接数2. 需要一个队列管理他的连接,比如使用list;3. 获取连接对象:4. 归还连接对象;5. 连接池的名字
构造函数

CDBPool *pDBPool = new CDBPool(db_pool_name, db_host, db_port,db_username, db_password, db_dbname, db_maxconncnt);CDBPool::CDBPool(const char *pool_name, const char *db_server_ip, uint16_t db_server_port,const char *username, const char *password, const char *db_name, int max_conn_cnt) {m_pool_name = pool_name;m_db_server_ip = db_server_ip;m_db_server_port = db_server_port;m_username = username;m_password = password;m_db_name = db_name;m_db_max_conn_cnt = max_conn_cnt; //m_db_cur_conn_cnt = MIN_DB_CONN_CNT; // 最小连接数量}
初始化

if (pDBPool->Init()) {printf("init db instance failed: %s", db_pool_name);return -1;}int CDBPool::Init() {// 创建固定最小的连接数量for (int i = 0; i < m_db_cur_conn_cnt; i++) {CDBConn *pDBConn = new CDBConn(this);int ret = pDBConn->Init();if (ret) {delete pDBConn;return ret;}m_free_list.push_back(pDBConn);}return 0;}
获取连接池内的连接

CDBConn *pDBConn = pDBPool->GetDBConn(); // 获取连接CDBConn *CDBPool::GetDBConn(const int timeout_ms) {std::unique_lock<std::mutex> lock(m_mutex);if (m_abort_request) {log_warn("have aboort\n");return NULL;}if (m_free_list.empty()) { // 当没有连接可以用时// 第一步先检测 当前连接数量是否达到最大的连接数量if (m_db_cur_conn_cnt >= m_db_max_conn_cnt) {// 如果已经到达了,看看是否需要超时等待if (timeout_ms <= 0) // 死等,直到有连接可以用 或者 连接池要退出{log_info("wait ms:%d\n", timeout_ms);m_cond_var.wait(lock, [this] {// log_info("wait:%d, size:%d\n", wait_cout++, m_free_list.size());// 当前连接数量小于最大连接数量 或者请求释放连接池时退出return (!m_free_list.empty()) | m_abort_request;});}else {// return如果返回 false,继续wait(或者超时), 如果返回true退出wait// 1.m_free_list不为空// 2.超时退出// 3. m_abort_request被置为true,要释放整个连接池m_cond_var.wait_for(lock, std::chrono::milliseconds(timeout_ms), [this] {// log_info("wait_for:%d, size:%d\n", wait_cout++, m_free_list.size());return (!m_free_list.empty()) | m_abort_request;});// 带超时功能时还要判断是否为空if (m_free_list.empty()) // 如果连接池还是没有空闲则退出{return NULL;}}if (m_abort_request) {log_warn("have aboort\n");return NULL;}}else // 还没有到最大连接则创建连接{CDBConn *pDBConn = new CDBConn(this); //新建连接int ret = pDBConn->Init();if (ret) {log_error("Init DBConnecton failed\n\n");delete pDBConn;return NULL;}else {m_free_list.push_back(pDBConn);m_db_cur_conn_cnt++;// log_info("new db connection: %s, conn_cnt: %d\n", m_pool_name.c_str(), m_db_cur_conn_cnt);}}}CDBConn *pConn = m_free_list.front(); // 获取连接m_free_list.pop_front(); // STL 吐出连接,从空闲队列删除m_used_list.push_back(pConn); //return pConn;}
归还连接至连接池

pDBPool->RelDBConn(pDBConn); // 一定要归还void CDBPool::RelDBConn(CDBConn *pConn) {std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);list<CDBConn *>::iterator it = m_free_list.begin();for (; it != m_free_list.end(); it++) { // 避免重复归还if (*it == pConn) {break;}}if (it == m_free_list.end()) {m_used_list.remove(pConn);m_free_list.push_back(pConn);m_cond_var.notify_one(); // 通知取队列}else {log_error("RelDBConn failed\n");}}
析构函数

// 释放连接池CDBPool::~CDBPool() {std::lock_guard<std::mutex> lock(m_mutex);m_abort_request = true;m_cond_var.notify_all(); // 通知所有在等待的for (list<CDBConn *>::iterator it = m_free_list.begin(); it != m_free_list.end(); it++) {CDBConn *pConn = *it;delete pConn;}m_free_list.clear();}
连接池名的作用

mysql连接重连机制
my_bool reconnect = true;mysql_options(m_mysql, MYSQL_OPT_RECONNECT, &reconnect); // 配合mysql_ping实现自动重连
描述:检查与服务端的连接是否正常。连接断开时,如果自动重新连接功能未被禁用,则尝试重新连接服务器。该函数可被客户端用来检测闲置许久以后,与服务端的连接是否关闭,如有需要,则重新连接。
返回值:连接正常,返回0;如有错误发生,则返回非0值。返回非0值并不意味着服务器本身关闭掉,也有可能是网络原因导致网络不通。

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