09 | Swoole与Go系列教程之MySQL连接池的应用

yxhsea 的个人博客 / 92 / 0 / 创建于 6个月前 / 更新于 6个月前

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大家好，我是码农先森。

写在前面

MySQL 连接池的出现是为了解决数据库连接频繁创建和销毁的性能问题。在传统的数据库访问方式中，每次操作数据库时都会创建一个新的数据库连接，频繁创建和销毁连接会导致连接无法被有效复用。

连接池可以减少了连接的创建和销毁开销，降低了数据库操作的延迟。继而减轻了数据库服务器的负担，提升了数据库的性能和并发能力。MySQL 连接池极大地提升了数据库访问性能和可伸缩性，使得数据库访问更加高效、可靠和稳定。

MySQL 连接池原理

MySQL连接池的实现原理通常包括以下几个关键步骤：

连接池初始化：在程序启动时，连接池会预先创建一定数量的数据库连接，并将它们加入连接池中。
连接请求获取：当程序需要与数据库进行交互时，从连接池中获取一个可用的连接。
连接使用与归还：程序获得连接后，执行数据库操作。在数据库操作完成后，将连接归还给连接池，以备下次复用。
连接异常处理：当连接发生异常（例如网络中断、数据库异常等）时，连接池需要能够识别并剔除异常连接，同时重新创建新的连接，以保证连接的可用性。
连接池动态调整：连接池可以根据系统负载情况进行动态调整，例如根据连接的使用情况和空闲连接数来增加或减少连接数，以适应不同的并发需求。

通过以上步骤，MySQL连接池能够实现连接的复用和管理，提高数据库访问的性能和可伸缩性。此外，连接池的实现还包括一些附加功能，如连接心跳检测、连接健康状况监控、连接池大小动态调整策略等。

在 Swoole 中的应用

在 Swoole 中 MySQL 连接池是基于 Channel 来实现的，实行先进先出的原则。使用 Swoole\Database\PDOPool() 方法初始化连接池对象，其中有四个常用的方法如下：

get 方法用于获取连接，如果连接池未满时则会创建新的连接。
put 方法用于回收连接，在连接使用完毕之后，进行归还。
fill 方法用于填充连接池，适用于提前创建好连接，以便在 get 时直接使用。
close 用于关闭连接池，如果连接池不使用了，则直接关闭，节省资源。

<?php
declare(strict_types=1);

use Swoole\Coroutine;
use Swoole\Database\PDOConfig;
use Swoole\Database\PDOPool;
use Swoole\Runtime;

const N = 1024;

Runtime::enableCoroutine();
$s = microtime(true);
Coroutine\run(function () {
    // 创建连接池对象，并且指定连接的数量为 100 个
    $pool = new PDOPool((new PDOConfig)
        ->withHost('127.0.0.1')
        ->withPort(3306)
        ->withDbName('test')
        ->withCharset('utf8mb4')
        ->withUsername('root')
        ->withPassword('root'), 100
    );
    for ($n = N; $n--;) {
        Coroutine::create(function () use ($pool) {
            // 从连接池中获取连接，如果连接池没有满，则会先创建先的连接
            $pdo = $pool->get();
            $statement = $pdo->prepare('SELECT ? + ?');
            if (!$statement) {
                throw new RuntimeException('Prepare failed');
            }
            $a = mt_rand(1, 100);
            $b = mt_rand(1, 100);
            $result = $statement->execute([$a, $b]);
            if (!$result) {
                throw new RuntimeException('Execute failed');
            }
            $result = $statement->fetchAll();
            if ($a + $b !== (int)$result[0][0]) {
                throw new RuntimeException('Bad result');
            }
            // 连接使用完之后，归还连接
            $pool->put($pdo);
        });
    }
});
$s = microtime(true) - $s;
echo 'Use ' . $s . 's for ' . N . ' queries' . PHP_EOL;

在 Go 语言中的应用

在 Go 语言中 database/sql 包 本身已经实现了 MySQL 的连接池功能，sql.Open 方法返回的是一个连接池对象，并非只是单个的连接。SetMaxOpenConns 方法可用于设置最大打开的连接数，SetMaxIdleConns 可用于设置闲置的连接数。

import (
    "database/sql"
    "fmt"
    _ "github.com/go-sql-driver/mysql"
)

var db *sql.DB

func main() {
    db, _ = sql.Open("mysql", "root:@tcp(127.0.0.1:3306)/test?charset=utf8")
    db.SetMaxOpenConns(2000)
    db.SetMaxIdleConns(1000)
    db.Ping()

    rows, _ := db.Query("SELECT * FROM user limit 1")
    defer rows.Close()

    columns, _ := rows.Columns()
    scanArgs := make([]interface{}, len(columns))
    values := make([]interface{}, len(columns))
    for j := range values {
        scanArgs[j] = &values[j]
    }

    record := make(map[string]string)
    for rows.Next() {
        //将行数据保存到record字典
        err = rows.Scan(scanArgs...)
        for i, col := range values {
            if col != nil {
                record[columns[i]] = string(col.([]byte))
            }
        }
    }

    fmt.Println(record)
}