基于C++實現(xiàn)Mysql數(shù)據(jù)庫連接池實例
項目技術(shù)點
- C語言進行MYSQL數(shù)據(jù)庫編程
- 無鎖單例
- 基于STL隊列加C++11新特性保證線程安全實現(xiàn)的生產(chǎn)者消費者模型
- C++11多線程編程 (線程間同步與互斥)
- 基于CAS的原子整形
- lambda表達式
- shared_ptr智能指針管理Connection*指針對象
- 基于C++11標準庫實現(xiàn), 具備跨平臺的特性,省去了對于pthread庫的C++的封裝.更加針對于項目的核心邏輯上的思考和實現(xiàn). (主干到細節(jié))
- Makefile自動化編譯
項目意義
高并發(fā)場景下, 頻繁創(chuàng)建, 銷毀連接帶來的性能損耗
三次握手,連接認證(身份權(quán)限認證),MySQL資源釋放, 四次揮手
每一次client 訪問 Mysql server都需要進行上述操作. 上述這些操作是固定的流程. 真正的sql語句執(zhí)行操作才是我們無法逃脫的, 所以上述這些我們完全可以提前創(chuàng)建出來,然后進行不斷的復(fù)用connections. 實現(xiàn)mysql server訪問的性能提升.
思考: 提前創(chuàng)建好的 connetions 數(shù)目是否是越多越好?
當(dāng)然是不可能,因為每一個connection都是需要占據(jù)一定的系統(tǒng)資源的, 創(chuàng)建過多的connection 會導(dǎo)致服務(wù)器資源緊張. 起碼per connection per socketfd (套接字資源)
思考: connections 數(shù)目設(shè)計?
上下限限制數(shù)目. initSize控制下限. maxSize控制連接上限 (一般是系統(tǒng)的最大mysql connetions num)
多余connection最長閑置時間限制: maxIdleTime (及時釋放閑置連接)
資源緊張, 并發(fā)訪問量高. 沒有連接可用 :connectionTimeout (return error, 獲取連接超時時間)
項目實現(xiàn)
Connection設(shè)計
數(shù)據(jù)成員
MYSQL* _conn; //連接句柄 clock_t _startTime; //連接起始空閑時間
操作接口
Connection(); //構(gòu)造 init Connection ~Connection(); //析構(gòu) destroy connection bool connect(ip, port, username, password, dbname); //連接操作, 返回連接結(jié)果 bool update(sql); //表更新操作, 返回更新結(jié)果 MYSQL_RES* query(sql); //查詢操作, 返回查詢結(jié)果 void refreshStartTime(); //刷新連接起始空閑時間 clock_t getAliveTime(); //獲取連接空閑時間
ConnectionPool設(shè)計
數(shù)據(jù)成員
//連接登錄信息 string _ip; unsigned short _port; string _username; string _password; string _dbname; //連接數(shù)量等配置信息 int _initSize; int _maxSize; int _maxIdleTime; int _connectionTimeout; //連接存儲信息,以及保證線程安全 queue<Connection*> _connectionQue; mutex _queueLock; condition_variable _cond; atomic_int _connectionCnt;
操作接口
ConnectionPool(); //構(gòu)造 init pool, 加載配置, 初始連接, 啟動線程 static ConnectionPool* getConnectionPool();//獲取單例 shared_ptr<Connection> getConnection(); //獲取連接 int _loadConfigFile(string& filename); //加載解析配置信息 void produceConnectionTask(); //生產(chǎn)連接任務(wù) void scannerConnetionTask(); //掃描監(jiān)視銷毀空閑線程任務(wù)
項目復(fù)雜接口細節(jié)刨析
getConnection()
/*
從連接池中獲取一條連接. 相當(dāng)于是消費者
消費前提, _connectionQue中有貨, 所以無貨期間需要進行阻塞休眠等待.
等待也不能一直等待. 存在連接超時時間,
waittime >= _connectionTimeout then output << error.
*/
shared_ptr<Connection> getConnection() {
unique_lock<mutex> auto_lock(_queueLock);//定義智能鎖
while (_connectionQue.empty()) {
if (cv_status::timeout == _cond.wait_for(auto_lock, chrono::milliseconds(_connectionTimeout))) { //達到連接超時時間
if (_connectionQue.empty()) {
//LOG DEBUG INFO
cerr << "獲取連接超時" << endl;
return nullptr;
}
}
}
//定義shared_ptr<Connection> 自定義del函數(shù), 而非直接調(diào)用~T()
shared_ptr<Connection> sp(_connectionQue.front(), [&](Connection* pconn){
unique_lock<mutex> auto_lock(_queueLock);
pconn->refreshStartTime(); //刷新連接起始空閑時間
_connectionQue.push(pconn);
});
_connectionQue.pop();
_cond.notify_all(); //彈出任務(wù), queue maybe empty notify produce
return sp;
}produceConnectionTask()
/*
生產(chǎn)者線程任務(wù). 在_connectionQue中無connetion
&& _connectionCnt < _maxSize 時候 及時創(chuàng)建連接填充_connectionQue。
*/
void produceConnectionTask() {
for (;;) {
unique_lock<mutex> auto_lock(_queueLock);
while (!_connectionQue.empty()) {
_cond.wait(auto_lock);
}
if (_connectionCnt < _maxSize) {
Connection* pconn = new Connection();
pconn->connet(_ip, _port, _username, _password, _dbname);
pconn->refreshStartTime();
_connectionQue.push(pconn);
_connectionCnt++;
}
_cond.notify_all(); //通知消費
}
}
?scannerConnetionTask()
/*
不停的掃描所有的connection, 從頭到尾的掃描,
監(jiān)控銷毀哪些長期空閑的connection, 避免對于空閑資源的無端占用浪費.
每一次休眠一個 _maxIdleTime 就出來 檢查, 定期輪詢檢查空閑麗連接進行銷毀
*/
void scannerConnectionTask() {
for (;;) {
//休眠maxIdleTime
this_thread::sleep_for(chrono::seconds(_maxIdleTime));
unique_lock<mutex> auto_lock(_queueLock);
while (_connectionCnt > _initSize)
{
Connection *p = _connectionQue.front();
if (p->getAliveeTime()/SECONDS_PER_SEC >= _maxIdleTime)
{
_connectionQue.pop();
_connectionCnt--;
delete p; // 調(diào)用~Connection()釋放連接
}
else
{
break; // 隊頭的連接沒有超過_maxIdleTime,其它連接肯定沒有
}
}
}
}到此這篇關(guān)于基于C++實現(xiàn)Mysql數(shù)據(jù)庫連接池實例的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++數(shù)據(jù)庫連接池內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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