MySQL与Redis数据库连接池介绍（图示源码代码演示）

　　一、概念
　　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操作，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。二、图示
　　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操作，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操作
　　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操作中会复用这些数据库连接，操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
　　三、数据库连接池的好处
　　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操作中可能出现的资源泄露。四、连接池数量设置连接数 = ((核心数 * 2) + 有效磁盘数)
　　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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　　五、MySQL连接池演示
　　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class CDBConn { public: 	// ... private: 	CDBPool* 	m_pDBPool;	// to get MySQL server information 	MYSQL* 		m_mysql;	// 对应一个连接 	char		m_escape_string[MAX_ESCAPE_STRING_LEN + 1]; };
　　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 CDBConn::CDBConn(CDBPool *pPool) { 	m_pDBPool = pPool; 	m_mysql = NULL; }
　　Init()函数： 创建数据库连接句柄 int CDBConn::Init() { 	m_mysql = mysql_init(NULL); 	if (!m_mysql) 	{ 		log_error(＂mysql_init failed ＂); 		return 1; 	}   	my_bool reconnect = true; 	mysql_options(m_mysql, MYSQL_OPT_RECONNECT, &reconnect);	// 配合mysql_ping实现自动重连 	mysql_options(m_mysql, MYSQL_SET_CHARSET_NAME, ＂utf8mb4＂);   	if (!mysql_real_connect(m_mysql, m_pDBPool->GetDBServerIP(), m_pDBPool->GetUsername(), m_pDBPool->GetPasswrod(), 							m_pDBPool->GetDBName(), m_pDBPool->GetDBServerPort(), NULL, 0)) 	{ 		log_error(＂mysql_real_connect failed: %s ＂, mysql_error(m_mysql)); 		return 2; 	}   	return 0; }
　　CDBPool解析class CDBPool { public: 	// ... private: 	string 		m_pool_name;	// 连接池名称 	string 		m_db_server_ip;	// 数据库ip 	uint16_t	m_db_server_port; // 数据库端口 	string 		m_username;  	// 用户名 	string 		m_password;		// 用户密码 	string 		m_db_name;		// db名称 	int			m_db_cur_conn_cnt;	// 当前启用的连接数量 	int 		m_db_max_conn_cnt;	// 最大连接数量 	list	m_free_list;	// 空闲的连接 	CThreadNotify	m_free_notify;	// 信号量 };
　　概念：代表一个数据库连接池
　　相关成员：m_db_cur_conn_cnt：当前数据库连接池的连接数量m_db_max_conn_cnt：数据库连接池支持的最大连接数量（m_db_cur_conn_cnt<=m_db_max_conn_cnt）m_free_list：存放空闲数据库连接对象的（可以从这里取出数据库连接对象使用）
　　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); 	}   	// log_error(＂db pool: %s, size: %d ＂, m_pool_name.c_str(), (int)m_free_list.size()); 	return 0; }
　　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 /*  *TODO: 增加保护机制，把分配的连接加入另一个队列，这样获取连接时，如果没有空闲连接，  *TODO: 检查已经分配的连接多久没有返回，如果超过一定时间，则自动收回连接，放在用户忘了调用释放连接的接口  */ CDBConn *CDBPool::GetDBConn() { 	m_free_notify.Lock();   	while (m_free_list.empty()) 	{ 		// m_db_cur_conn_cnt是总共多少个连接，不是指空闲的 		if (m_db_cur_conn_cnt >= m_db_max_conn_cnt) 		{ 			m_free_notify.Wait(); 		} 		else 		{ 			CDBConn *pDBConn = new CDBConn(this); 			int ret = pDBConn->Init(); 			if (ret) 			{ 				log_error(＂Init DBConnecton failed  ＂); 				delete pDBConn; 				m_free_notify.Unlock(); 				return NULL; 			} 			else 			{ 				m_free_list.push_back(pDBConn); 				m_db_cur_conn_cnt++; 				log(＂new db connection: %s, conn_cnt: %d ＂, 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_free_notify.Unlock();   	return pConn; }
　　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 void CDBPool::RelDBConn(CDBConn *pConn) { 	m_free_notify.Lock();   	list::iterator it = m_free_list.begin(); 	for (; it != m_free_list.end(); it++) 	{ 		if (*it == pConn) 		{ 			break; 		} 	}   	if (it == m_free_list.end())测试
　　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 CREATE DATABASE mysql_pool_test;
　　进入到mysql_pool目录下， 创建一个build目录并进入 ： mkdir build cd build
　　然后输入如下的命令进行编译 cmake .. make
　　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，整个操作耗时4秒左右；使用连接池之后，整个操作耗时2秒左右，提升了一倍 # 不使用数据库连接池 ./test_ThreadPool 4 4 0 # 使用数据库连接池 ./test_ThreadPool 4 4 1
　　六、Redis连接池演示
　　源码下载下载方式：https://github.com/dongyusheng/csdn-code/tree/master/db_pool（Github中下载）
　　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 ： mkdir build cd build
　　然后输入如下的命令进行编译 cmake .. make
　　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，整个操作耗时182ms；使用连接池之后，整个操作耗时21ms，提升了很多 # 不使用数据库连接池 ./test_ThreadPool 4 4 0 # 使用数据库连接池 ./test_ThreadPool 4 4 1
　　进入redis，可以看到我们新建的key：