webserver--7.数据库连接池

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码农世界 2024-05-19 前端 64 次浏览 0个评论

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文章目录

  • 校验 & 数据库连接池
  • 一、头文件
  • 二、connectionRAII类
    • 1.类的定义
    • 2.构造函数与析构函数
    • 二、connection_pool类
      • 1.类的定义
      • 2.构造函数与析构函数
      • 3.GetInstance()
      • 4.init()
      • 5.GetConnection()
      • 6.ReleaseConnection()
      • 7.GetFreeConn()
      • 8.DestroyPool()
      • --------
        • 1.引入库
        • 2.读入数据
        • 总结

          校验 & 数据库连接池

          数据库连接池

          • 单例模式，保证唯一
          • list实现连接池
          • 连接池为静态大小
          • 互斥锁实现线程安全

          校验

          • HTTP请求采用POST方式
          • 登录用户名和密码校验
          • 用户注册及多线程注册安全

          共两个个class，分别是connection_pool和connectionRAII

          一、头文件

          #include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include "../lock/locker.h"
#include "../log/log.h"
using namespace std;

          二、connectionRAII类

          • RAII（Resource Acquisition Is Initialization）即资源获取即初始化，是一种C++编程技巧，用于管理资源。connectionRAII类依托于connection_pool类，用于在函数执行期间自动申请连接和自动释放连接，避免了手动申请和释放资源出现的错误和异常情况；
          • 在创建connectionRAII对象时，它会自动调用connection_pool的GetConnection()方法来获取数据库连接；
          • 在connectionRAII对象生命周期结束时，它会自动调用connection_pool的ReleaseConnection()方法来释放数据库连接。

            1.类的定义

            class connectionRAII{
public:
	connectionRAII(MYSQL **con, connection_pool *connPool);
	~connectionRAII();
	
private:
	MYSQL *conRAII;
	connection_pool *poolRAII;
};

            2.构造函数与析构函数

            构造函数，用于管理MySQL数据库连接的，采用资源获取即初始化（RAII）的方式进行自动化管理

            在创建connectionRAII对象时，会自动获取一个数据库连接，并将其保存在conRAII中，同时也保存了连接池的指针，方便之后的释放操作

            // 两个参数分别是：MYSQL类型的指针SQL和connection_pool类型的指针connPool
connectionRAII::connectionRAII(MYSQL **SQL, connection_pool *connPool){
	*SQL = connPool->GetConnection();// 将从连接池中获取到的一个数据库连接赋值给SQL指向的内存空间
	
	conRAII = *SQL;// 将SQL所指向的内存空间的内容赋值给了conRAII成员变量
	poolRAII = connPool;// 将connPool所指向的内存空间的内容赋值给了poolRAII成员变量
}

            析构函数，用于释放数据库连接资源。在connectionRAII对象被销毁时（例如，作用域结束或delete运算符调用），会自动调用该析构函数

            在connectionRAII对象被销毁时，会自动释放其所持有的数据库连接，避免了内存泄漏等问题。同时，由于使用了connection pool，还可以提高程序的效率，避免频繁创建和销毁数据库连接带来的开销

            connectionRAII::~connectionRAII(){
	poolRAII->ReleaseConnection(conRAII);
}

            二、connection_pool类

            • 维护一个MySQL连接池，提供获取和释放连接的方法；
            • 可以初始化连接池参数，包括URL、用户名、密码、数据库名、端口号、最大连接数等；
            • 实现了单例模式，确保只有一个连接池实例存在；
            • 通过使用锁和信号量控制并发访问连接池的线程安全问题。

              1.类的定义

              class connection_pool
{
public:
	MYSQL *GetConnection();				 //获取数据库连接
	bool ReleaseConnection(MYSQL *conn); //释放连接
	int GetFreeConn();					 //获取连接
	void DestroyPool();					 //销毁所有连接
	//单例模式
	static connection_pool *GetInstance();
	void init(string url, string User, string PassWord, string DataBaseName, int Port, int MaxConn, int close_log); 
private:
	connection_pool();
	~connection_pool();
	int m_MaxConn;  //最大连接数
	int m_CurConn;  //当前已使用的连接数
	int m_FreeConn; //当前空闲的连接数
	locker lock;
	list connList; //连接池
	sem reserve;
public:
	string m_url;			 //主机地址
	string m_Port;		 //数据库端口号
	string m_User;		 //登陆数据库用户名
	string m_PassWord;	 //登陆数据库密码
	string m_DatabaseName; //使用数据库名
	int m_close_log;	//日志开关
};

              2.构造函数与析构函数

              构造函数，成员变量m_CurConn和m_FreeConn被初始化为0

              connection_pool::connection_pool()
{
	m_CurConn = 0; //当前已使用的连接数
	m_FreeConn = 0; //当前空闲的连接数
}

              析构函数，对连接池进行释放

              connection_pool::~connection_pool()
{
	DestroyPool();
}

              3.GetInstance()

              在整个应用程序中，只需要调用GetInstance()方法获取该连接池的唯一实例，然后就可以使用该实例执行数据库操作

              connection_pool *connection_pool::GetInstance()
{
	// static确保整个应用程序中只有一个数据库连接池
	static connection_pool connPool;
	return &connPool;
}

              4.init()

              用于初始化连接池

              在整个程序生命周期中，只需要调用一次init()函数，就可以初始化连接池，然后在需要访问数据库时，从连接池中获取连接，执行完操作后，将连接归还到连接池中以供下次使用

              void connection_pool::init(string url, string User, string PassWord, string DBName, int Port, int MaxConn, int close_log)
{
	// 将传入参数赋值给成员变量
	m_url = url;
	m_Port = Port;
	m_User = User;
	m_PassWord = PassWord;
	m_DatabaseName = DBName;
	m_close_log = close_log;
	// 创建了指定数量的数据库连接，并将连接添加到connList列表中
	for (int i = 0; i < MaxConn; i++)
	{
		MYSQL *con = NULL;
		con = mysql_init(con);
		// 如果连接创建失败，则会输出错误信息并立即退出程序
		if (con == NULL)
		{
			LOG_ERROR("MySQL Error");
			exit(1);
		}
		// 创建mysql连接
		con = mysql_real_connect(con, url.c_str(), User.c_str(), PassWord.c_str(), DBName.c_str(), Port, NULL, 0);
		// 如果连接创建失败，则会输出错误信息并立即退出程序
		if (con == NULL)
		{
			LOG_ERROR("MySQL Error");
			exit(1);
		}
		// 如果成功创建连接，则将连接添加到connList列表中
		connList.push_back(con);
		// 并将m_FreeConn计数器加1，表示新增一个可用连接
		++m_FreeConn;
	}
	// 创建了一个名为reserve的信号量，初始值为m_FreeConn，表示当前空闲连接数
	reserve = sem(m_FreeConn);
	// m_MaxConn变量被设置为m_FreeConn，表示最大连接数也是当前可用连接数
	m_MaxConn = m_FreeConn;
}

              5.GetConnection()

              数据库连接池中获取可用连接的函数。当有请求时，它会从数据库连接池（connList）中返回一个可用连接（con），并更新使用和空闲连接数

              //当有请求时，从数据库连接池中返回一个可用连接，更新使用和空闲连接数
MYSQL *connection_pool::GetConnection()
{
	MYSQL *con = NULL;
	// 检查连接池中是否有可用连接，如果没有则返回NULL表示没有可用连接
	if (0 == connList.size())
		return NULL;
	// 在没有可用连接的情况下会将线程阻塞以等待可用连接
	reserve.wait();
	
	lock.lock();
	// 从连接池的头部取出一个连接
	con = connList.front();
	// 同时从连接池中移除该连接
	connList.pop_front();
	// 更新连接池中的空闲和正在使用的连接数
	--m_FreeConn;
	++m_CurConn;
	lock.unlock();
	// 返回获取到的可用连接
	return con;
}

              6.ReleaseConnection()

              释放当前使用的连接

              数据库连接池中释放连接的函数。当使用完一个连接后，可以通过调用该函数将该连接释放回连接池，并更新使用和空闲连接数

              bool connection_pool::ReleaseConnection(MYSQL *con)
{
	// 检查传入的参数con是否为空指针，如果是则直接返回false表示释放失败
	if (NULL == con)
		return false;
	lock.lock();
	// 将连接con添加到连接池的尾部
	connList.push_back(con);
	// 更新连接池中的空闲和正在使用的连接数
	++m_FreeConn;
	--m_CurConn;
	lock.unlock();
	// 调用reserve.post()方法，这个方法会通知之前被阻塞的线程，告诉它们当前有可用连接了，以便它们能够从连接池中获取连接
	reserve.post();
	return true;
}

              7.GetFreeConn()

              返回当前空闲的连接数

              数据库连接池中获取当前空闲连接数的函数。它直接返回连接池对象中的m_FreeConn成员变量，该变量记录了当前连接池中的空闲连接数量

              int connection_pool::GetFreeConn()
{
	return this->m_FreeConn;
}

              8.DestroyPool()

              销毁数据库连接池

              数据库连接池中销毁连接池的函数。当不再需要使用连接池时，可以通过调用该函数来销毁连接池，并释放已分配的资源

              void connection_pool::DestroyPool()
{
	lock.lock();
	// 检查连接池中是否还有连接
	if (connList.size() > 0)
	{
		list::iterator it;
		// 遍历所有连接并调用mysql_close()方法关闭连接，释放资源
		for (it = connList.begin(); it != connList.end(); ++it)
		{
			MYSQL *con = *it;
			mysql_close(con);
		}
		// 将连接池中的m_CurConn和m_FreeConn成员变量都置为0，表示当前没有任何连接在使用或者空闲
		m_CurConn = 0;
		m_FreeConn = 0;
		// 调用connList.clear()方法清空连接池中的连接列表
		connList.clear();
	}
	lock.unlock();
}

              --------

              1.引入库

              代码如下（示例）：

               

              2.读入数据
               

              代码如下（示例）：
               

              data = pd.read_csv(
    'https://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/1283/adult.data.csv')
print(data.head())

               

              该处使用的url网络请求的数据。
               

               

              总结
               

              提示：这里对文章进行总结：
              例如：以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了pandas的使用，而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。
              
                
                
                
	

	

		
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