剖析 MySQL 数据库连接池（C++版）

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已于 2024-10-06 11:16:19 修改

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#数据库 #linux #c++ #mysql #vscode #中间件

于 2024-09-12 20:41:29 首次发布

⛅1.4 同步（synchronous）连接池与异步（asynchronous）连接池

⛅1.5 同步连接池和异步连接池的使用场景

⛅2.2 SQL 字符串与预处理的 SQL 语句

⛅2.3 函数接口封装和调用关系

🌤️3. 结束语

☀️0. 前言

上次给大家介绍了线程池的实现，这次来介绍下 Linux 下数据库连接池的实现，以大家最为熟悉的 MySQL 为例，因为连接池总体实现还是较为复杂的，本次以一个开源框架的数据库连接池部分为例进行讲解。

🌤️1. 数据库连接池概述

⛅1.1 服务器与数据库交互

首先，服务器与数据库的交互是请求响应模式，通常所使用的是 TCP 长连接，而 TCP 连接需要三次握手和四次挥手，并且每次连接都需要验证账号密码等，所以连接资源属于耗时资源，可以用连接池来复用连接。

⛅1.2 MySQL 数据库网络模型

这里来简单介绍以下 MySQL 数据库的网络模型：

主线程使用 IO 多路复用中的 select 来监听 listenfd，如果 listenfd 上触发了可读事件，就说明有客户端来连接，就为他分配一个连接线程，同一个连接上，如果收到多个请求，该连接线程是串行执行的。如果对 IO 多路复用部分不熟悉的同学，可以看看我网络专栏的部分文章，这里你或许会疑惑为什么 MySQL 用的是 select，而不是性能更高的 epoll？主要原因是 select 支持跨平台，epoll 只是 linux 下的，并且 MySQL 规定最高只能监听128个文件描述符，在这种小数量下，select 其实和epoll 性能是差不多的。

所以当我们创建多条连接时，每条连接 MySQL 都会分配一个线程，可以充分释放 MySQL 执行SQL 语句的性能，那是不是创建的连接越多越好呢？显然不是的，看过线程池的同学应该明白，一般数量控制在 CPU 核心数比较合适，创建的太多反而会降低性能。

⛅1.3 MySQL 连接驱动安装

如果要用 C/C++ 实现数据库连接池，首先要安装 libmysqlclient-dev 驱动，这个官方提供的驱动使用了阻塞 IO，具体这个阻塞的 IO 要怎么理解呢？以最常见的 query() 函数为例：首先将 sql 通过MySQL 协议打包，然后服务器调用 send() 或 write()，然后调用 rend() 或 recv() 会阻塞线程等待 MySQL 的返回，最后确定是完整回应包后进行协议解析并将结果返回，协议打包和解析都是MySQL 驱动帮我们完成的，所以可以很明显看到这是个耗时操作，一般主线程在处理业务逻辑需要和数据库交互的时候，这种阻塞的耗时操作都需要优化。