下面是关于“项目之C++如何实现数据库连接池”的完整攻略。
概述
这是一个C++项目,目的是为了实现一个数据库连接池。它可以提供多个连接数据库的线程,而且每个线程都可以从连接池中获取数据库连接,使用完之后再释放回去,以便其他线程使用。
实现步骤
第一步:建立连接池类
首先,我们需要建立一个连接池类,这个类应该包含以下几个基本方法:
- init_connections() 初始化连接池,根据最小连接数构建初始的连接连接列表,放入连接池中
- get_connection() 从连接池中获取连接
- release_connection() 释放连接池
- destory_pool() 关闭连接池
下面是一个简单的示例:
class ConnectionPool
{
public:
static ConnectionPool* getInstance();
void init_connections();
Connection* getConnection();
void release_connection(Connection *conn);
void destory_pool();
private:
ConnectionPool();
~ConnectionPool();
int m_min_conn; // 连接池中最少连接数
int m_max_conn; // 连接池中最大连接数
int m_cur_conn; // 连接池中当前连接数
std::string m_username; // 数据库用户名
std::string m_password; // 数据库用户密码
std::string m_url; // 数据库连接地址
std::list<Connection *>m_conn_list; // 连接池中连接列表
static ConnectionPool* pool;
static std::mutex lock;
};
第二步:初始化连接池
在C++中,我们可以使用MySQL C API来实现与MySQL数据库的交互。在连接池类的初始化方法init_connections(),使用MySQL C API尽量构建最小连接数的连接列表,同时将这些连接放到连接池中等待使用。
void ConnectionPool::init_connections()
{
Connection* conn;
lock.lock();
for(int i=0;i<m_min_conn;i++)
{
conn = create_connection();
if(conn)
{
m_conn_list.push_back(conn);
m_cur_conn++;
}
}
lock.unlock();
}
Connection* ConnectionPool::create_connection()
{
MYSQL* mysql = mysql_init(nullptr);
Connection* conn = nullptr;
if(mysql)
{
conn = new Connection(mysql, false);
mysql_real_connect(mysql, m_url.c_str(),
m_username.c_str(), m_password.c_str(),
m_db_name.c_str(), 0, nullptr, 0);
}
return conn;
}
第三步:线程安全获取连接
多线程环境下,我们需要确保获取连接的过程是线程安全的。因此,在get_connection()方法中,需要对连接池中连接列表进行加锁操作。如果连接列表中有可用的连接,则返回一个连接;否则,为了保证达到最大连接数,可以创建一个新的连接,返回出去。
Connection* ConnectionPool::getConnection()
{
Connection* conn = nullptr;
lock.lock(); // 加锁
if(m_conn_list.size() > 0) // 连接池中有连接可用
{
conn = m_conn_list.front();
m_conn_list.pop_front();
m_cur_conn--;
}
else if (m_cur_conn < m_max_conn) // 连接池中没有连接可用,但是没有达到最大连接数
{
conn = create_connection();
if (conn != nullptr) {
m_cur_conn++;
}
}
lock.unlock(); // 释放锁
return conn;
}
第四步:归还连接
当一个线程使用完一个连接以后,需要将这个连接重新放到连接池中,这样其他线程才能再次使用。在release_connection()方法中,需要对连接池进行加锁操作,将连接放回连接池中。
void ConnectionPool::release_connection(Connection *conn)
{
if(conn == nullptr)
return;
lock.lock(); // 加锁
m_conn_list.push_back(conn);
m_cur_conn++;
lock.unlock(); // 释放锁
}
第五步:销毁连接池
在程序退出时,需要对连接池进行销毁操作。在destory_pool()方法中,需要先将连接池中的连接全部释放,然后再销毁连接池实例。
void ConnectionPool::destory_pool()
{
lock.lock(); // 加锁
for(auto conn : m_conn_list)
{
mysql_close(conn->get_mysql());
delete conn;
}
m_cur_conn = 0;
m_conn_list.clear();
lock.unlock(); // 释放锁
delete this;
}
示例
下面是两个实例,它们演示了如何调用连接池类,获取数据库连接,并执行SQL语句。
示例一:获取数据库连接
ConnectionPool* pool = ConnectionPool::getInstance();
pool->init_connections();
Connection* conn = pool->getConnection();
if(conn)
{
// 使用连接执行SQL语句
}
pool->release_connection(conn);
示例二:执行SQL语句
ConnectionPool* pool = ConnectionPool::getInstance();
pool->init_connections();
Connection* conn = pool->getConnection();
if(conn)
{
// 执行SQL语句
MySQL_Query(conn->get_mysql(), "SELECT * FROM users");
}
pool->release_connection(conn);
这就是关于“项目之C++如何实现数据库连接池”的完整攻略。
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