数据库连接池(Connection pooling)是程序启动时建立足够的数据库连接,并将这些连接组成一个连接池,由程序动态地对池中的连接进行申请,使用,释放。
简单的说:创建数据库连接是一个很耗时的 *** 作,也容易对数据库造成安全隐患。所以,在程序初始化的时候,集中创建多个数据库连接,并把他们集中管理,供程序使用,可以保证较快的数据库读写速度,还更加安全可靠。
不使用数据库连接池
如果不使用数据库连接池,对于每一次SQL *** 作,都要走一遍下面完整的流程:
1.TCP建立连接的三次握手(客户端与 MySQL服务器的连接基于TCP协议)
2.MySQL认证的三次我收
3.真正的SQL执行
4.MySQL的关闭
5.TCP的四次握手关闭
可以看出来,为了执行一条SQL,需要进行大量的初始化与关闭 *** 作
使用数据库连接池
如果使用数据库连接池,那么会 事先申请(初始化)好 相关的数据库连接,然后在之后的SQL *** 作中会复用这些数据库连接, *** 作结束之后数据库也不会断开连接,而是将数据库对象放回到数据库连接池中
资源重用:由于数据库连接得到重用,避免了频繁的创建、释放连接引起的性能开销,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)。
更快的系统响应速度:数据库连接池在初始化过程中,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。
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 *** 作中可能出现的资源泄露。
如果说你的服务器CPU是4核i7的,连接池大小应该为((4*2)+1)=9
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源码下载
下载方式:https://github.com/dongyusheng/csdn-code/tree/master/db_pool(Github中下载)
db_pool目录下有两个目录,mysql_pool目录为MySQL连接池代码,redis_pool为redis连接池代码
下面介绍mysql_pool
CDBConn解析
概念: 代表一个数据连接对象实例
相关成员:
m_pDBPool:该数据库连接对象所属的数据库连接池
构造函数: 绑定自己所属于哪个数据库连接池
Init()函数: 创建数据库连接句柄
CDBPool解析
概念:代表一个数据库连接池
相关成员:
Init()函数:常见指定数量的数据库实例句柄,然后添加到m_free_list中,供后面使用
GetDBConn()函数: 用于从空闲队列中返回可以使用的数据库连接句柄
RelDBConn()函数: 程序使用完该数据库句柄之后,将句柄放回到空闲队列中
测试之前,将代码中的数据库地址、端口、账号密码等改为自己的(代码中有好几处)
进入MySQL, 创建mysql_pool_test数据库
进入到mysql_pool目录下, 创建一个build目录并进入 :
然后输入如下的命令进行编译
之后就会在目录下生成如下的可执行文件
输入如下两条命令进行测试: 可以看到不使用数据库连接池,整个 *** 作耗时4秒左右;使用连接池之后,整个 *** 作耗时2秒左右,提升了一倍
源码下载
下面介绍redis_pool
测试
进入到redis_pool目录下, 创建一个build目录并进入 :
然后输入如下的命令进行编译
之后就会在目录下生成如下的可执行文件
输入如下的命令进行测试: 可以看到不使用数据库连接池,整个 *** 作耗时182ms;使用连接池之后,整个 *** 作耗时21ms,提升了很多
进入redis,可以看到我们新建的key:
在了解连接池之前,我们需要对长、短链接建立初步认识。我们都知道,网络通信大部分都是基于 TCP/IP 协议,数据传输之前,双方通过“ 三次握手 ”建立连接,当数据传输完成之后,又通过“ 四次挥手 ”释放连接,以下是“三次握手”与“四次挥手”示意图:
三次握手建立连接示意图:
四次挥手释放连接示意图:
长、短连接是相对通信时间而言的。长连接相对短连接而言,多了一个 保持连接 的过程,可以在一个连接上可以连续发送多个数据包,在连接保持期间,如果没有数据包发送,需要双方发链路检测包。
短连接的 *** 作步骤是:
建立连接——数据传输——关闭连接…建立连接——数据传输——关闭连接
client向server发起连接请求,server接到请求,然后双方建立连接。client向server发送消息,server回应client,然后一次请求就完成了。这时候双方任意都可以发起close *** 作,不过一般都是client先发起close *** 作。上述可知,短连接一般只会在 client/server间传递一次请求 *** 作。
短连接的优点是:管理起来比较简单,存在的连接都是有用的连接,不需要额外的控制手段。
长连接的 *** 作步骤是:
建立连接——数据传输…(保持连接)…数据传输——关闭连接
client向server发起连接,server接受client连接,双方建立连接,client与server完成一次请求后,它们之间的连接并不会主动关闭,后续的读写 *** 作会继续使用这个连接。
TCP长连接保持的两种办法:
自定义心跳消息头.,一般客户端主动发送到服务端,服务器接收后进行回应(也可以不回应),以便能够侦测连接是否异常断开。
通过设置TCP keepalive的属性,并设置发送底层心跳包的时间间隔。TCP keepalive是在底层定时发送心跳报文,服务器端接收到底层的心跳报文直接丢弃,不关心其内容。
HTTP协议是无状态的,在HTTP/1.0中默认使用短连接,客户端和服务器每进行一次HTTP *** 作,浏览器就会重新建立一个HTTP会话。
而从HTTP/1.1起,默认使用长连接,用以保持连接特性,使用长连接的HTTP协议,会在响应头加入这行代码:
在使用长连接的情况下,当一个网页打开完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭,客户端再次访问这个服务器时,会继续使用这一条已经建立的连接。Keep-Alive不会永久保持连接,它有一个保持时间,可以在不同的服务器软件中设定这个时间。实现长连接需要客户端和服务端都支持长连接。
HTTP协议的长连接和短连接,实质上是TCP协议的长连接和短连接。
基于TCP/IP协议,我们可以知道,频繁的连接创建和销毁都需要消耗资源,而连接池是将已经创建好的连接保存在池中,当有请求来时,直接使用已经创建好的连接进行访问,这样省略了创建连接和销毁连接的过程。这样性能上得到了提高。
以数据库连接池为例,基本原理如下:
连接池技术带来的好处:
由于连接得到重用,避免了频繁创建、释放连接引起的大量性能开销。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(减少内存碎片以及临时进程/线程的数量)。
连接池在初始化过程中,往往已经创建了若干连接置于池中备用。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,避免了连接初始化和释放过程的时间开销,从而缩减了系统整体响应时间。
在较为完备的连接池实现中,可根据预先的连接占用超时设定,强制收回被占用连接。从而避免了常规连接 *** 作中可能出现的资源泄漏。
以PHP开发为例,基于PHP-FPM机制实现的Web服务,并不容易实现连接池,而常驻内存的开发框架,例如workerman、swoole 则可以简单实现连接池功能。PHP-FPM机制下的连接池需要借助第三方Proxy实现,例如:
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