【数据库连接池】01：连接池初始化

本文介绍: 连接池不需要创建多个，所以可以通过单例模式来设计数据库连接池类，但是服务器肯定是多线程的，肯定会有多个线程都来获取连接池的单例，所以还需要保证数据库连接池的线程安全问题，CommonConnectionPool类设计：需要通过单例模式实现，并保证数据库连接池的线程安全问题（线程安全的单例），在整个系统中数据库连接池对象出现一次即可，有数据库连接需求时，从同一个数据库连接池中获取。封装Connection类，在该类内调用mysql提供的接口实现对数据库的增删改查，

连接池初始化

OVERVIEW

连接池初始化

1.Connection类

封装Connection类，在该类内调用mysql提供的接口实现对数据库的增删改查，

Connection.h

#ifndef _CONNECTION_H
#define _CONNECTION_H

#include <string.h>
#include <iostream>
#include <mysql/mysql.h>
using namespace std;

#define LOG(str)									
	cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << " " <<	
	__TIMESTAMP__ << ":" << str << endl;

// 封装Connection对象 实现数据库增删改查
class Connection {
public:
	// 初始化数据库连接
	Connection();
    // 释放数据库连接资源
    ~Connection();
    // 连接数据库
    bool connect(string ip, unsigned short port, string user, string password, string dbname);
    // 更新数据库操作 insert delete update
    bool update(string sql);
private:
    // 表示和 MYSQL Server的一条连接
    MYSQL *_conn;
};

#endif

Connection.cpp

#include "Connection.h"

Connection::Connection()
{
	_conn = mysql_init(nullptr);
}

Connection::~Connection()
{
	if (_conn != nullptr) mysql_close(_conn);
}

bool Connection::connect(string ip, unsigned short port, string user, string password, string dbname)
{
	MYSQL *p = mysql_real_connect(_conn, ip.c_str(), user.c_str(), password.c_str(), dbname.c_str(), port, nullptr, 0);
	return p != nullptr;
}

// insert delete update
bool Connection::update(string sql)
{
	if (mysql_query(_conn, sql.c_str())) {
		LOG("update failed!~" + sql);
		return false;
	}
	return mysql_use_result(_conn);
}

2.CommonConnectionPool类

需求分析：

在整个系统中数据库连接池对象出现一次即可，有数据库连接需求时，从同一个数据库连接池中获取 Connection 对象即可，

连接池不需要创建多个，所以可以通过单例模式来设计数据库连接池类，但是服务器肯定是多线程的，肯定会有多个线程都来获取连接池的单例，所以还需要保证数据库连接池的线程安全问题，
CommonConnectionPool类设计：需要通过单例模式实现，并保证数据库连接池的线程安全问题（线程安全的单例），
功能实现：启动连接池构造函数，读取基本的配置文件、初始化连接池数量initSize

CommonConnectionPool.h

#ifndef _COMMONCONNECTIONPOOL_H
#define _COMMONCONNECTIONPOOL_H

#include <queue>
#include <string>
#include <mutex>
#include <atomic>
#include <thread>
#include "Connection.h"
using namespace std;

// 实现连接池功能模块
class ConnectionPool {
public:
	static ConnectionPool* getConnectionPool();
private:
	ConnectionPool();
	bool loadConfigFile();
	// 连接池参数
	int _initSize;				// 初始连接量
	int _maxSize;				// 最大连接量
	int _maxIdleTime;			// 最大空闲时间
	int _connectionTimeout;		// 连接超时时间
	// 数据库信息
	string _ip;
	unsigned short _port;
	string _username;
	string _password;
	string _dbname;
	// 数据库连接存储
	queue<Connection*> _connectionq;		// 存储mysql连接的队列
	mutex _queueMutex;						// 维护连接队列的线程安全的互斥锁
	atomic_int _connectionCnt;				// 创建连接的数量 ++操作是线程安全的
};

#endif

CommonConnectionPool.cpp

#include "public.h"
#include "CommonConnectionPool.h"

// 懒汉单例模式
// 对于静态局部变量的初始化 由编译器自动进行 lock与unlock
ConnectionPool* ConnectionPool::getConnectionPool()
{
	static ConnectionPool pool;
    return &pool;
}

// 初始化连接池
ConnectionPool::ConnectionPool() {
	// 1.加载配置项
	if (!loadConfigFile()) return;
	// 2.创建初始数量的连接
	for (int i = 0; i < _initSize; ++i) {
		Connection *p = new Connection();
		p->connect(_ip, _port, _username, _password, _dbname);
		_connectionq.push(p);
		_connectionCnt++;
	}
	// 3.启动一个新的线程作为连接的生产者
}

// 读取配置文件
bool ConnectionPool::loadConfigFile()
{
	FILE *fp = fopen("config.conf", "r");
	if (fp == nullptr) {
		LOG("Config file error, file not exists!");
		return false;
	}
	while (!feof(fp)) {
		// 逐行读取配置文件
		char line[1024] = { 0 };
		fgets(line, 1024, fp);
		string str = line;
		// 查找配置项
		int idx = str.find('=', 0);
		if (idx == -1) continue;// 无效配置项
		int edx = str.find('n', 0);
		string key = str.substr(0, idx);
		string value = str.substr(idx + 1, edx - idx - 1);
		// 初始化成员变量
		if (key == "ip") {
			_ip = value;
		} else if (key == "port") {
			_port = atoi(value.c_str());
		} else if (key == "username") {
			_username = value;
		} else if (key == "password") {
			_password = value;
		} else if (key == "dbname") {
			_dbname = value;
		} else if (key == "initSize") {
			_initSize = atoi(value.c_str());
		} else if (key == "maxSize") {
			_maxSize = atoi(value.c_str());
		} else if (key == "maxIdleTime") {
			_maxIdleTime = atoi(value.c_str());
		} else if (key == "connectionTimeout") {
			_connectionTimeout = atoi(value.c_str());
		}
	}
	return true;
}