C++_手写_数据库连接池

C++_手写数据库连接池

关键技术点

MySQL数据库编程、单例模式、queue队列容器、C++11多线程编程、线程互斥、线程同步通信和 unique_lock、基于CAS的原子整形、智能指针shared_ptr、lambda表达式、生产者-消费者线程模型

连接池的主要功能点

1. 单例模式：因为连接池只需要一个实例

2. 从ConnectionPool中可以获取和MySQL的连接Connection

3. 空闲连接Connection全部维护在一个线程安全的Connection队列中，使用线程互斥锁保证队列的线程安全

4. 如果Connection队列为空，还需要再获取连接，此时需要动态创建连接，上限数量是maxSize

5. 队列中空闲连接时间超过maxIdleTime的就要被释放掉，只保留初始的initSize个连接就可以了，这个功能点可定需要放在独立的线程中去做

6. 如果Connection队列为空，而此时连接的数量已达到上限maxSize，那么等待connectionTineout时间，如果还获取不到空闲的连接，那么获取连接失败，此处从Connection队列获取空闲连接，可以使用带超时时间的mutex互斥锁来实现连接超时时间

7. 用户获取的连接用shared_ptr智能指针来管理，用lambda表达式定制连接释放的功能（不真正释放连接，而是把连接归还到连接池中）

8. 连接的生产和连接的消费采用生产者-消费者线程模型来设计，使用了线程间的同步通信机制条件变量和互斥锁

核心代码分享

ConnectionPool.cpp和 ConnectionPool.h：连接池代码实现 
​
Connection.cpp和 Connection.h：数据库操作代码、增删改查代码实现

 

构造函数私有化，提供一个 getConnectionPool接口来构造唯一的数据库连接池
getConnectionPool 是一个线程安全的懒汉单例函数接口
ConnectionPool* ConnectionPool::getConnectionPool()
{
    static ConnectionPool pool; // lock和unlock
    return &pool;
}

 

将数据库连接需要的ip、port、username、password、dbname等封装到了mysql.ini文件中
bool loadConfigFile(); 这个接口可以从配置文件中加载配置项

 

ConnectionPool::ConnectionPool()构造函数中，创建2个线程，一个用于连接生产者，另一个用于定时扫描超时，进行对于超时的连接回收。
    // 启动一个新的线程，作为连接的生产者 linux thread => pthread_create
    thread produce(std::bind(&ConnectionPool::produceConnectionTask, this));
    produce.detach();
​
    // 启动一个新的定时线程，扫描超过maxIdleTime时间的空闲连接，进行对于的连接回收
    thread scanner(std::bind(&ConnectionPool::scannerConnectionTask, this));
    scanner.detach();
将这两个线程detach，从主线程分离

测试结果

使用带连接池的数据库访问 比 使用普通的数据库访问操作 大约用时少50%

（模拟多个用户1000+同时接入数据库的情况）