C实现PHP的MySQL数据库连接池

一、导语

连接池在JAVA中应用的很广泛，而在PHP中很少使用。

以Mysql为例，JAVA中使用连接池的原因之一是避免重复新建、释放连接资源带来的开销。而在PHP中都是直连，因为这部分开销对于C API而言性能上是没有问题的。

那么既然PHP直连已经没有性能问题，那为何还要多次一举开发mysql的数据库连接池扩展呢？因为根本的目的是在于理解PHP的TS(Tthread Safe线程安全)与NTS(Not Thread Safe非线程安全)运行模式，而并非数据库连接池这个功能。

二、原理

连接池的基本思想是在系统加载时，初始化默认数量的连接对象存储在内存中，当有客户端需要访问数据库时，根据场景选择是分配、新建、等待、失败返回连接对象。使用完毕之后，连接将被重新放置回连接池中等待下一个请求的再分配，而不是释放内存。

连接池中连接的建立、释放都由连接池自身来管理，同时可以通过设置初始化最小连接数、最大连接数、最大空闲时间等来配置连接池。

注：在此扩展中，提供了最小连接数(min_connection)、最大连接数(max_connection)的设置

三、实现思路

1.定义全局数组变量dbpools

dbpools中的元素类型为

struct _mysql_node{
     MYSQL *mysql;   //连接资源句柄
     int is_used;    //标记是否被占用
     int result_id;  //记录my_mysql_query的查询结果集
} mysql_node;

2.通过获取配置文件中设置的min_connection初始化dbpools

3.定义全局变量db_pools_length(目前拥有链接数)、db_pools_use_length(目前被使用的链接数)，通过这两个值来确定分配资源的情景

注：正因为使用全局变量实现连接池，通过修改全局变量的状态来选择资源连接，决定了该扩展必须运行在共享全局变量的ZTS(Zend Thread Safe)线程安全模式下。(例如IIS或Apache MPM Worker模式)

如果希望支持多进程，可以通过进程间通信来设置全局变量，实现线程池。

实现思路图：

图片：1.jpg

四、理解PHP线程与进程的工作模式

（一）多进程工作模式

PHP的多进程工作模式以Apache apxs举例。

apache启动时，会fork出N个子进程用来等待接受处理客户端的请求。进程之间相互隔离，全局变量也无法直接访问(可以通过进程间通信访问)。这样的好处是能够保证PHP环境的长时间稳定，

即使有部分进程因内存泄漏而崩溃也不会影响其他进程。由于PHP相当于粘合剂，它实际相当于集合多个库的API，例如集合了libcurl、libmemcache、libzip等，要保证所有的库都正常运行是比较困难的。

那么为了保证PHP的高可靠性，这种多进程的模式就是首选。

图片：2.jpg

（二）多线程工作模式

PHP的多线程工作模式以IIS举例。

这种模式下，只有一个进程在后台运行着，所有请求都是通过这一个进程来完成。只是在处理每个请求时，会创建独立的线程来处理。

正是因为使用多线程这种模式，可以直接访问全局变量得以方便的实现数据库连接池。

图片：3.jpg

六、使用此扩展前提条件与方法

1.widnwos下IIS Server或Apache多线程模式，php5.3.*

2.修改php.ini，添加

[my_mysql]

my_mysql.host = localhost

my_mysql.user = root

my_mysql.password =

my_mysql.port = 3306

my_mysql.max_connection = 200 //最大连接数

my_mysql.min_connection = 100  //默认最小连接数

看到这里的配置，能看出来这个数据库连接池扩展没有实现多数据源的连接池。因为目的不在连接池本身，所以也没有特地去写多数据源的功能。

3.修改php.ini，添加

extension=php_my_mysql.dll

4.重启apache server

七、相关下载

扩展dll下载： php_my_mysql.dll

源码下载： http://yunpan.cn/QWmEN8PuuRVYN

扩展测试结果

测试配置：

[my_mysql]

my_mysql.max_connection = 2 //最大连接数

my_mysql.min_connection = 1  //默认最小连接数

使用三个浏览器，运行下列测试脚本：

<?php
/**
* 从数据库连接池中取得一个链接资源
* 可能产生如下情景
* 1.如果有空闲连接则直接返回链接资源
* 2.如果没有空闲连接,并且连接数没有超过最大连接数,则扩充连接池并返回新建的链接资源
* 3.如果没有空闲连接同时已经是最大连接数,则进入等待,超过1.5s仍没有空闲资源则超时返回NULL.
*
* 失败返回NULL
*/
$db = my_mysql_get_conn();
   
if($db === false){
     exit('dbpool is exhushed.');
}
   
/**
* 选择数据库
* @param resource $db
* @param string $db_name 数据库名称
*/
my_mysql_select_db($db, 'test');
   
/**
* ping数据库
*/
my_mysql_ping($db);
   
/**
* 执行SQL语句，可以执行INSERT、SHOW、SELECT、UPDATE、DELETE等语句
* @param  resource $db
* @param string $sql SQL
*/
my_mysql_query($db, "INSERT INTO test VALUES(id, 'dbpool', 'test dbpool')");
   
// 获取上一条INSERT语句返回的自增ID
$id = my_mysql_get_insert_id($db);
echo $id;
   
$result = my_mysql_query($db, "SELECT * FROM test");
   
/**
* 将查询结果转换为二维数组
* @param resource $db
*/
$arr = my_mysql_fetch_assoc($result);
   
print_r($arr);
   
sleep(3);
   
var_dump($db);//sleep之后，必须输出$db，否则会因为PHP的解析优化，sleep过程中已经将$db释放，就没有办法测试连接被占用的情况。

测试结果图：