什么是連接池？

顧名思義，連接池就是一堆預先創建好的連接，跟容器會有點像。連接池主要是在某種需要網絡連接的服務，提前把連接建立好存起來，然后存放在一個池子里面，需要用到的時候取出來用，用完之后再還回去。

MySQL連接過程

client 建立連接的認證過程

1、server 監聽端口
2、client 向server建立TCP連接
3、server 向client發送挑戰碼報文（報文詳細內容在下文中有分析）
4、client 使用挑戰碼加密密碼，將加密后的密碼包含在回包中，發送給server
5、server 根據client的回包，驗證密碼的有效性，給client發送ok包或error包
6、client發送SQL執行
7、關閉MySQL關閉、TCP連接

為什么使用連接池？

從圖可以看到想要執行一條SQL語句每次都要走圖：3.5-1都過程，至少要7步才可以成功。MySQL會有連接數上限的限制，而且每次都執行那么多都步驟，頻繁把時間浪費在了網絡IO上。

沒有連接池的做法類似我們買菜做飯，比如我們要做十個菜，每做一個菜就跑一趟菜市場，挑菜、討價還價、回家、洗菜、下鍋、起鍋、洗鍋；這樣是不是很浪費時間？那我們想要做十個菜，提前把這十個菜的材料都買回來，都洗好備用，然后每次炒都時候直接下鍋炒就好了。連接池就是提前買好菜，洗好菜（創建連接、驗證賬號密碼），在要炒菜的時候直接下鍋（執行SQL）炒。

使用連接池之后，只有在連接池初始化的時候就進行連接然后存到一個容器里面。每次要執行SQL語句的時候先來這個池獲取連接對象，然后再發送SQL語句，當SQL語句執行完之后，再把這個連接歸還給連接池。

使用連接池每次執行SQL語句只需要執行圖：3.5-1 的第6步就行了，復用了MySQL連接，在高并發情況下，節省了每次連接帶來的其他開銷。

連接池有什么？

最小連接數
最大連接數
當前連接數
連接池對象
獲取連接池超時時間
健康度檢查

實戰：Swoole實現連接池

MysqlPool.php

/**
 * 1、設置配置信息
 * 2、創建連接對象
 * 3、獲取連接對象
 * 4、獲取連接對象，空閑連接不夠創建到最大連接數
 * 5、執行sql語句
 * 6、歸還連接
 */

use SwooleCoroutineChannel;

class MysqlPool
{
    // 最小連接數
    private $min;
    // 最大連接數
    private $max;
    // 當前連接數
    private $count = 0;
    // 獲取超時時間
    private $timeOut = 0.2;
    // 連接池對象容器
    private $connections;
    // 配置信息
    private $config = [];
    // 連接池對象
    private static $instance;
    public function __construct(array $config){
        $this->config = $config;
        $this->min = $this->config['min'] ?? 2;
        $this->max = $this->config['max'] ?? 4;
        $this->timeOut = $this->config['time_out'] ?? 0.2;
        $this->connections = new Channel($this->max);
    }

    /**
     * 獲取連接池對象
     * @param null $config
     * @return MysqlPool
     */
    public static function getInstance($config = null){
        if (empty(self::$instance)) {
            if (empty($config)) {
                throw new RuntimeException("mysql config empty");
            }
            self::$instance = new static($config);
        }

        return self::$instance;
    }

    /**
     * 初始化連接池
     * @throws Exception
     */
    public function init(){
        for ($i = 0; $i < $this->min; $i++) {
            $this->count++;
            $mysql = $this->createDb();
            $this->connections->push($mysql);
        }

    }

    /**
     * 創建數據庫連接對象
     * @return PDO
     * @throws Exception
     */
    private function createDb(){
        $dsn = "mysql:dbname={$this->config['database']};host={$this->config['db_host']}";
        try {
            $mysql = new PDO($dsn, $this->config['db_user'], $this->config['db_passwd']);
            return $mysql;
        } catch (PDOException $e) {
            throw new Exception($e->getMessage());
        }
    }

    /**
     * 獲取數據庫連接
     * @return mixed|null|PDO
     * @throws Exception
     */
    public function getConnection(){
        $mysql = null;
        // 判斷是否為空，如果池空了，判斷當前連接數是否下于最大連接數
        // 如果小于最大連接數創建新連接數
        if ($this->connections->isEmpty()) {
            if ($this->count < $this->max) {
                $this->count++;
                $mysql = $this->createDb();
            } else {
                $mysql = $this->connections->pop($this->timeOut);
            }
        } else {
            $mysql = $this->connections->pop($this->timeOut);
        }
        // 獲取不到數據庫連接拋出異常
        if (!$mysql) {
            throw new Exception('沒有連接了');
        }
        // 當協程結束之后歸還連接池
        defer(function () use ($mysql) {
            $this->connections->push($mysql);
        });
        return $mysql;
    }

    /**
     * 調試打印連接池的容量，非主要代碼
     * @param $str
     */
    public function printLenth($str){
        echo $str . $this->connections->length() . "n";
    }
}

server.php

include './MysqlPool.php';
//創建http server
$http = new SwooleHttpServer("0.0.0.0", 9501);
$http->set(["worker_num" => 2]);
$http->on('WorkerStart', function ($serv, $worker_id) {
    $config = [
        'min' => 3,
        'max' => 5,
        'time_out' => 1,
        'db_host' => '127.0.0.1',
        'db_user' => 'root',
        'db_passwd' => 'sunny123',
        'database' => 'lv'
    ];
    MysqlPool::getInstance($config)->init();
});

$http->on('request', function ($request, $response) {
    try {
        MysqlPool::getInstance()->printLenth(SwooleCoroutine::getCid() . '獲取前：');
        $mysql = MysqlPool::getInstance()->getConnection();
        MysqlPool::getInstance()->printLenth(SwooleCoroutine::getCid() . '歸還前：');
        $result = $mysql->query("select * from sunny_member");
        $row = $result->fetch(MYSQLI_ASSOC);
        MysqlPool::getInstance()->printLenth(SwooleCoroutine::getCid() . '歸還后：');
        $response->end($row['content']);
    } catch (Exception $e) {
        $response->end($e->getMessage());
    }
});
$http->start();

本案例實現：