什么是数据库连接池

数据库连接池(connection pool)是程序启动时建立多个数据库连接，并将这些连接组成一个连接池，统一进行管理，由程序动态地对池中的链接进行申请，使用，释放。

为什么使用连接池

1. 资源复用

数据库连接得到复用，避免了频繁的创建、释放连接带来的性能开销，减少内存碎片。

2. 更快的系统相应速度

数据库连接池初始化时，已经创建多个数据库连接置于池中备用。此时连接的初始化工作已经完成。对于业务请求而言，直接利用连接池中的可用连接，避免了数据库连接的创建和释放，从而缩减了系统整体响应时间。

3. 统一的连接管理，避免数据库连接泄露

数据库连接由连接池统一管理，最后由连接池统一对连接进行析构，防止有连接没有析构，导致资源泄露

4. 避免多个线程同时使用一个连接

数据库连接并不是线程安全的，连接池可以防止多个线程同时使用一个连接。

那可不可以一个线程绑定一个线程呢？

这样肯定是可以的，但是如果这样的话，代码的耦合性太高。使用连接池的方式，耦合性低，可修改性更好。

数据库连接的生命周期

1. TCP三次握手

2. Mysql认证三次握手

3. SQL执行

4. Mysql的关闭

5. TCP四次挥手

所以数据库连接一般使用的是长连接，如果每次执行SQL都要新建连接的话，连接和释放的代价太大。

数据库连接池使用的也是长连接。

数据库连接池运行机制

从连接池获取或创建可用连接；

使用完毕后，把连接返回给连接池；

在系统关闭前，断开所有连接并释放连接占用的系统资源；

连接池和线程池的关系

连接池和线程池的区别

• 线程池：主动调用任务，当任务队列不为空的时候从队列取任务执行。
• 连接池：被动被任务使用。当某个任务需要操作数据库时，从连接池中取出一个连接对象，当任务使用完该连接对象后，将该连接对象返还给连接池。

连接池可以和线程池一起使用，一般连接池连接数量和线程池线程数量一致。

连接池设计

连接池CDBPool设计

构造函数

初始化

获取连接

归还连接

线程池析构

析构连接池的时候，需要注意析构的顺序：

1. 先销毁线程池，确保所有任务都已经执行完退出，已经归还了数据库连接；
2. 再去销毁连接池

数据库重连机制

Mysql和redis

Mysql重连机制

设置启用自动重连

my_bool reconnect = true;

mysql_options(m_mysql, MYSQL_OPT_RECONNECT, &reconnect); // 配合mysql_ping实现自动重连

检测连接是否正常

int STDCALL mysql_ping(MYSQL *mysql);

描述：

检查与服务端的连接是否正常。连接断开时，如果自动重新连接功能未被禁用，则尝试重新连接服务

器。该函数可被客户端用来检测闲置许久以后，与服务端的连接是否关闭，如有需要，则重新连接。

返回值：

连接正常，返回0；如有错误发生，则返回非0值。返回非0值并不意味着服务器本身关闭掉，也有可能

是网络原因导致网络不通。

Redis重连机制

1. 使用之前检测连接是否可用

2. 使用过程中出现连接异常则释放异常

3. 下一次使用该连接的时候如果发现连接不可用则重新初始化

连接池连接数量设置

连接数设置成多少比较合适？

一般经验公式，如果CPU核数是N

1. 对于计算密集型，连接数和线程数设置成N + 1;
2. 对于io密集型，设置成 2 * N + 2。
3. 对于计算+io密集型，可以算一下计算时间占总的任务时间的比例，最后算出单个CPU的饱和线程数量，同个这个来设置线程数和连接数。

执行同一个任务：

1. 计算时间，不调用设计io的函数
2. 计算时间+io时间 = 总的任务时间。

单个CPU的饱和线程数 = 1 / (计算时间 / 总的任务时间)

最终线程数 = 单个CPU的饱和线程数 * CPU核数

上面的这些，仅仅是经验公式，最终还是要根据具体业务结合在一起，经过大量测试，设置适合的参数。

推荐一个零声学院免费公开课程，个人觉得老师讲得不错，分享给大家：Linux，Nginx，ZeroMQ，MySQL，Redis，fastdfs，MongoDB，ZK，流媒体，CDN，P2P，K8S，Docker，TCP/IP，协程，DPDK等技术内容，立即学习