生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
基于MysqlConnector/C++的数据库连接池的实现
小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
From: http://blog.csdn.net/educast/article/details/14164097
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1.連接池的介紹：
1.1應(yīng)用背景：
一般的應(yīng)用程序都會(huì)訪問(wèn)到數(shù)據(jù)庫(kù)，在程序訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)候，每一次數(shù)據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求都必須經(jīng)過(guò)下面幾個(gè)步驟：建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接，打開數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)連接。而建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接和打開數(shù)據(jù)庫(kù)是一件很消耗資源并且費(fèi)時(shí)的工作，如果在系統(tǒng)中很頻繁的發(fā)生這種數(shù)據(jù)庫(kù)連接，必然會(huì)影響到系統(tǒng)的性能，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。
1.2技術(shù)思想：
在系統(tǒng)初始化階段，建立一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫(kù)連接對(duì)象(Connection)，并將其存儲(chǔ)在連接池中定義的容器中。當(dāng)有數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)請(qǐng)求時(shí)，就從連接池中的這個(gè)容器中拿出一個(gè)連接；當(dāng)容器中的連接已經(jīng)用完，并且還沒(méi)有達(dá)到系統(tǒng)定義的最大連接數(shù)時(shí)，可以再創(chuàng)建一個(gè)新的連接，當(dāng)當(dāng)前使用的連接數(shù)達(dá)到最大連接數(shù)時(shí)，就要等待其他訪問(wèn)請(qǐng)求將連接放回容器后才能使用。當(dāng)使用完連接的時(shí)候，必須將連接放回容器中，這樣不同的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)請(qǐng)求就可以共享這些連接，通過(guò)重復(fù)使用這些已經(jīng)建立的數(shù)據(jù)庫(kù)連接，可以解決上節(jié)中說(shuō)到的頻繁建立連接的缺點(diǎn)，從而提高了系統(tǒng)的性能。
經(jīng)過(guò)上述描述，我們可以歸納出數(shù)據(jù)庫(kù)連接池的主要操作：
(1)首先建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接池對(duì)象
(2)初始化一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫(kù)連接，放入連接池對(duì)象的容器中
(3)當(dāng)有數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)請(qǐng)求時(shí)，直接從連接池的容器中得到一個(gè)連接，這里出現(xiàn)三種情況：
(a)當(dāng)容器中的還有連接時(shí)，則返回給數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)請(qǐng)求者一個(gè)連接
(b)當(dāng)容器中沒(méi)有連接時(shí)，并且當(dāng)前建立的連接數(shù)沒(méi)有達(dá)到系統(tǒng)定義的最大連接數(shù)，則創(chuàng)建一個(gè)新的數(shù)據(jù)庫(kù)連接。
(c)當(dāng)容器中的沒(méi)有連接并且當(dāng)前建立的連接數(shù)達(dá)到系統(tǒng)定義的最大連接數(shù)，則當(dāng)前訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)請(qǐng)求就要等待其他訪問(wèn)請(qǐng)求釋放連接。
(4)當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)完成后，應(yīng)該將連接放回連接池的容器中。
(5)當(dāng)服務(wù)停止時(shí)，需要先釋放數(shù)據(jù)庫(kù)連接池中的所有數(shù)據(jù)庫(kù)連接，然后再釋放數(shù)據(jù)庫(kù)連接池對(duì)象。
2.編程實(shí)現(xiàn)：
頭文件(connection_pool.h)：
[html]?view plaincopy
?/*?? ?????????*File:?connection_pool.h?? ??????????*Author:?csc?? ?????*/?? #ifndef_CONNECTION_POOL_H?? #define?_CONNECTION_POOL_H?? #include<mysql_connection.h>?? #include<mysql_driver.h>?? #include<cppconn/exception.h>?? #include<cppconn/driver.h>?? #include<cppconn/connection.h>?? #include<cppconn/resultset.h>?? #include<cppconn/prepared_statement.h>?? #include<cppconn/statement.h>?? #include<pthread.h>?? #include<list>?? usingnamespace?std;?? usingnamespace?sql;?? ?? classConnPool{?? private:?? intcurSize;//當(dāng)前已建立的數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)量?? intmaxSize;//連接池中定義的最大數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)?? stringusername;?? stringpassword;?? stringurl;?? list<Connection*>connList;//連接池的容器隊(duì)列?? pthread_mutex_tlock;//線程鎖?? staticConnPool?*connPool;?? Driver*driver;?? ?? Connection*CreateConnection();//創(chuàng)建一個(gè)連接?? voidInitConnection(int?iInitialSize);//初始化數(shù)據(jù)庫(kù)連接池?? voidDestoryConnection(Connection?*conn);//銷毀數(shù)據(jù)庫(kù)連接對(duì)象?? voidDestoryConnPool();//銷毀數(shù)據(jù)庫(kù)連接池?? ConnPool(stringurl,string?user,string?password,int?maxSize);//構(gòu)造方法?? public:?? ~ConnPool();?? Connection*GetConnection();//獲得數(shù)據(jù)庫(kù)連接?? voidReleaseConnection(Connection?*conn);//將數(shù)據(jù)庫(kù)連接放回到連接池的容器中?? staticConnPool?*GetInstance();//獲取數(shù)據(jù)庫(kù)連接池對(duì)象?? };?? #endif??/*_CONNECTION_POOL_H?*/??
頭文件中定義了一個(gè)容器connList,里面存放了很多個(gè)未使用的連接；在對(duì)容器內(nèi)的連接進(jìn)行操作的時(shí)候，需要加鎖來(lái)保證程序的安全性，所以頭文件中定義了一個(gè)lock，通過(guò)使用lock保證了同一時(shí)間只有一個(gè)線程對(duì)容器進(jìn)行操作。
連接池類要統(tǒng)一管理整個(gè)應(yīng)用程序中的連接，所以在整個(gè)系統(tǒng)中只需要維護(hù)一個(gè)連接池對(duì)象，試想：如果系統(tǒng)中定義了多個(gè)連接池對(duì)象，那么每一個(gè)對(duì)象都可以建立maxSize個(gè)連接，這樣就失去了創(chuàng)建連接池的初衷，破環(huán)了通過(guò)連接池統(tǒng)一管理系統(tǒng)中連接的思想。所以這里使用單例模式編寫連接池類，單例模式確保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，自己進(jìn)行實(shí)例化并且向整個(gè)系統(tǒng)提供這個(gè)實(shí)例。在頭文件中，我們定義了一個(gè)靜態(tài)的連接池對(duì)象connPool，連接池類提供一個(gè)靜態(tài)的公共方法GetInstance(),外部程序通過(guò)調(diào)用這個(gè)方法來(lái)獲得連接池對(duì)象。并且將連接池類的構(gòu)造函數(shù)定義為私有的，外部的應(yīng)用程序不能夠通過(guò)new來(lái)實(shí)例化連接池類，只能通過(guò)GetInstance()方法獲得連接池對(duì)象；在GetInstance()方法中需要判斷連接池類中定義的connPool是否為NULL，若為NULL則調(diào)用私有構(gòu)造函數(shù)實(shí)例化connPool，若不為空，則直接返回connPool。這樣就實(shí)現(xiàn)了連接池類的單例模式，從而保證了系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中只建立一個(gè)連接池類的實(shí)例對(duì)象。
在實(shí)例化連接池類的對(duì)象時(shí)，要對(duì)連接池做一些初始化的操作，即建立一定數(shù)量的數(shù)據(jù)庫(kù)連接。程序中通過(guò)InitConnection(intiInitialSize)方法對(duì)連接池進(jìn)行初始化，創(chuàng)建iInitialSize個(gè)連接，并且將這些連接放在連接池中的容器connList中，每新建一個(gè)連接，curSize就加1。當(dāng)有數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)請(qǐng)求時(shí)，需要從連接池中獲取一個(gè)連接，通過(guò)GetConnection()方法實(shí)現(xiàn)：首先判斷容器中是否還有連接，如果有，則拿出容器中的第一個(gè)連接，并且將該連接移出容器；獲得的連接要進(jìn)行判斷，如果連接已經(jīng)關(guān)閉，則回收該連接的內(nèi)存空間，并且重新創(chuàng)建一個(gè)連接；然后判斷新創(chuàng)建的連接是否為空，如果為空，則說(shuō)明當(dāng)前已經(jīng)建立連接的數(shù)量并不是curSize個(gè)，而是(curSize-1)個(gè)(應(yīng)該除去這個(gè)空連接)。如果容器中已經(jīng)沒(méi)有連接了，則要判斷當(dāng)前的curSize值是否已經(jīng)達(dá)到規(guī)定的maxSize，如果沒(méi)有小于maxSize，將建立一個(gè)新的連接(++curSize)。如果超過(guò)maxSize則等待其他數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)請(qǐng)求釋放數(shù)據(jù)庫(kù)連接。
連接使用完以后，需要將連接放回連接池中，通過(guò)ReleaseConnection(sql::Connection* conn)方法實(shí)現(xiàn)，它的實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單，就是將傳進(jìn)來(lái)的connection連接添加到連接池的容器中。
當(dāng)需要回收連接池的內(nèi)存空間時(shí)，需要先回收連接池中所有連接的內(nèi)存空間，然后再釋放連接池對(duì)象的內(nèi)存空間。
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)連接池主要的步驟就是上述這些，具體的代碼實(shí)現(xiàn)如下所示：
[cpp]?view plaincopy
#include<stdexcept>?? #include<exception>?? #include<stdio.h>?? #include"connection_pool.h"?? ?? usingnamespace?std;?? usingnamespace?sql;?? ?? ConnPool*ConnPool::connPool=NULL;?? ?? ConnPool::ConnPool(stringurl,?string?userName,string?password,?int?maxSize)?? {?? ????this->maxSize=maxSize;?? ????this->curSize=0;?? ????this->username=userName;?? ????this->password=password;?? ????this->url=url;?? ????try{?? ????????this->driver=sql::mysql::get_driver_instance();?? ????}?? ????catch(sql::SQLException&e)?? ????{?? ????????perror("驅(qū)動(dòng)連接出錯(cuò);\n");?? ????}?? ????catch(std::runtime_error&e)?? ????{?? ????????perror("運(yùn)行出錯(cuò)了\n");?? ????}?? ????this->InitConnection(maxSize/2);?? }?? ?? ConnPool*ConnPool::GetInstance(){?? ????if(connPool==NULL)?? ????{?? ????????connPool=newConnPool("tcp://127.0.0.1:3306","root","root",50);?? ????}?? ????returnconnPool;?? }?? ?? voidConnPool::InitConnection(int?iInitialSize)?? {?? ????Connection*conn;?? ????pthread_mutex_lock(&lock);?? ????for(inti=0;i<iInitialSize;i++)?? ????{?? ????????conn=this->CreateConnection();?? ????????if(conn){?? ????????????connList.push_back(conn);?? ????????????++(this->curSize);?? ????????}?? ????????else?? ????????{?? ????????????perror("創(chuàng)建CONNECTION出錯(cuò)");?? ????????}?? ????}?? ????pthread_mutex_unlock(&lock);?? }?? ?? Connection*ConnPool::CreateConnection(){?? ????Connection*conn;?? ????try{?? ????????conn=driver->connect(this->url,this->username,this->password);?? ????????returnconn;?? ????}?? ????catch(sql::SQLException&e)?? ????{?? ????????perror("創(chuàng)建連接出錯(cuò)");?? ????????returnNULL;?? ????}?? ????catch(std::runtime_error&e)?? ????{?? ????????perror("運(yùn)行時(shí)出錯(cuò)");?? ????????returnNULL;?? ????}?? }?? ?? Connection*ConnPool::GetConnection(){?? ????Connection*con;?? ????pthread_mutex_lock(&lock);?? ????if(connList.size()>0)?? ????{?? ????????con=connList.front();?? ????????connList.pop_front();?? ????????if(con->isClosed())?? ????????{?? ????????????deletecon;?? ????????????con=this->CreateConnection();?? ????????}?? ?????????? ????????if(con==NULL)?? ????????{?? ????????????--curSize;?? ????????}?? ????????pthread_mutex_unlock(&lock);?? ????????returncon;?? ????}?? ????else{?? ????????if(curSize<?maxSize){?? ????????????con=?this->CreateConnection();?? ????????????if(con){?? ????????????????++curSize;?? ????????????????pthread_mutex_unlock(&lock);?? ????????????????returncon;?? ????????????}?? ????????????else{?? ????????????????pthread_mutex_unlock(&lock);?? ????????????????returnNULL;?? ????????????}?? ????????}?? ????????else{?? ????????????pthread_mutex_unlock(&lock);?? ????????????returnNULL;?? ????????}?? ????}?? }?? ?? voidConnPool::ReleaseConnection(sql::Connection?*?conn){?? ????if(conn){?? ????????pthread_mutex_lock(&lock);?? ????????connList.push_back(conn);?? ????????pthread_mutex_unlock(&lock);?? ????}?? }?? ?? ConnPool::~ConnPool()?? {?? ????this->DestoryConnPool();?? }?? ?? voidConnPool::DestoryConnPool(){?? ????list<Connection*>::iterator?icon;?? ????pthread_mutex_lock(&lock);?? ????for(icon=connList.begin();icon!=connList.end();++icon)?? ????{?? ????????this->DestoryConnection(*icon);?? ????}?? ????curSize=0;?? ????connList.clear();?? ????pthread_mutex_unlock(&lock);?? }?? ?? voidConnPool::DestoryConnection(Connection*?conn)?? {?? ????if(conn)?? ????{?? ????????try{?? ????????????conn->close();?? ????????}?? ????????catch(sql::SQLException&e)?? ????????{?? ????????????perror(e.what());?? ????????}?? ????????catch(std::exception&e)?? ????????{?? ????????????perror(e.what());?? ????????}?? ????????deleteconn;?? ????}?? } ? [cpp] view plaincopyprint?
?????????#include?"connection_pool.h" ????namespace?ConnectMySQL?{??????ConnPool?*connpool?=?ConnPool::GetInstance();????void?run()?{????????Connection?*con;??????Statement?*state;??????ResultSet?*result;??????????????con?=?connpool->GetConnection();????????state?=?con->createStatement();??????state->execute("use?holy");??????????????result?=?state->executeQuery("select?*?from?student?where?id?<?1002");??????????????while?(result->next())?{??????????int?id?=?result->getInt("id");??????????string?name?=?result->getString("name");??????????cout?<<?id?<<?"?:?"?<<?name?<<?endl;??????}??????delete?state;??????connpool->ReleaseConnection(con);??}??}????int?main(int?argc,?char*?argv[])?{??????ConnectMySQL::run();??????return?0;??}??
創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的基于MysqlConnector/C++的数据库连接池的实现的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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