C语言PHP扩展高性能数据库ORM框架ycdb(2) : 构建稳定的数据库连接池

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目录：

• Instruction
• Requirement
• 创建测试表
• 在linux中编译ycdb
• Start ycdatabase
• 初始化ycdb连接
• 原生SQL执行
• 错误处理
• Where 语句
• Select 语句
• Insert 语句
• Replace 语句
• Update 语句
• Delete 语句
• 完整例句
• 数据库事务
• 数据缓存
• PHP数据库连接池
• Redis 连接池方案

MySQL数据库连接池

php数据库连接池的缺陷

    短连接性能普遍上不去，CPU 大量资源被系统消耗，网络一旦抖动，会有大量 TIME_WAIT 产生，不得不定期重启服务或定期重启机器，服务器工作不稳定，QPS 忽高忽低，稳定高效的连接池可以有效的解决上述问题，它是高并发的基础。

    ycdb通过一种特殊的方式来建立一个稳定的与MySQL之间的连接池，性能至少提升30%，按照 PHP 的运行机制，长连接在建立之后只能寄居在工作进程之上，也就是说有多少个工作进程，就有多少个长连接，打个比方，我们有 10 台 PHP 服务器，每台启动 1000 个 PHP-FPM 工作进程，它们连接同一个 MySQL 实例，那么此 MySQL 实例上最多将存在 10000 个长连接，数量完全失控了！而且PHP的连接池心跳机制不完善。

解决方案

源码 github 地址：  https://github.com/caohao-php/ycdatabase

我们不妨绕着走。让我们把目光聚焦到 Nginx 的身上，其 stream 模块实现了 TCP/UDP 服务的负载均衡，同时借助 stream-lua 模块，我们就可以实现可编程的 stream 服务，也就是用 Nginx 实现自定义的 TCP/UDP 服务！当然你可以自己从头写 TCP/UDP 服务，不过站在 Nginx 肩膀上无疑是更省时省力的选择。我们可以选择 OpenResty 库来完成MySQL的连接池功能，OpenResty是一个非常强大，而且功能完善的Nginx Lua框架，他封装了Socket、MySQL, Redis, Memcache 等操作，可是 Nginx 和 PHP 连接池有什么关系？且听我慢慢道来：通常大部分 PHP 是搭配 Nginx 来使用的，而且 PHP 和 Nginx 多半是在同一台服务器上。有了这个客观条件，我们就可以利用 Nginx 来实现一个连接池，在 Nginx 上完成连接 MySQL 等服务的工作，然后 PHP 通过本地的 Unix Domain Socket 来连接 Nginx，如此一来既规避了短链接的种种弊端，也享受到了连接池带来的种种好处。

OpenResty 安装

OpenResty 文档: https://moonbingbing.gitbooks.io/openresty-best-practices/content/openresty/install_on_centos.html

CentOS 6.8 下的安装：

###### 安装必要的库 ######
$ yum install readline-devel pcre-devel openssl-devel perl

###### 安装 OpenResty ######
$ cd ~/ycdatabase/openresty
$ tar -xzvf openresty-1.13.6.1.tar.gz
$ cd openresty-1.13.6.1
$ ./configure --prefix=/usr/local/openresty.1.13 --with-luajit --without-http_redis2_module --with-http_iconv_module
$ gmake 
$ gmake install

###### 打开数据库连接池 ######
$ cp -rf ~/ycdatabase/openresty/openresty-pool ~/
$ mkdir ~/openresty-pool/logs
$ /usr/local/openresty.1.13/nginx/sbin/nginx -p ~/openresty-pool

MySQL数据库连接池配置

~/openresty-pool/conf/nginx.conf ， 

如果你有多个 MySQL， 你可以另起一个 server ， 并在listen unix 之后新增一个新的unix domain socket监听。

worker_processes  1;        #nginx worker 数量

error_log logs/error.log;   #指定错误日志文件路径

events {
    worker_connections 1024;
}

stream {
  lua_code_cache on;

  lua_check_client_abort on;
	
  server {
    listen unix:/tmp/mysql_pool.sock;
		
    content_by_lua_block {
      local mysql_pool = require "mysql_pool"
			
      local config = {host = "127.0.0.1", 
                      user = "root", 
                      password = "test", 
                      database = "collect", 
                      timeout = 2000, 
                      max_idle_timeout = 10000, 
                      pool_size = 200}
						   
      pool = mysql_pool:new(config)
			
      pool:run()
    }
  }
}

PHP代码

除了option 配置为 array("unix_socket" => "/tmp/mysql_pool.sock") 之外，php的mysql连接池使用方法和之前一模一样，另外， unix_socket 方式的 MySQL 不支持事务。

$option = array("unix_socket" => "/tmp/mysql_pool.sock");
$ycdb = new ycdb($option);
$ret = $ycdb->select("user_info_test", "*", ["sexuality" => "male"]);

if($ret == -1) {
  $code = $ycdb->errorCode();
  $info = $ycdb->errorInfo();
  echo "code:" . $code . "\n";
  echo "info:" . $info[2] . "\n";
} else {
  print_r($ret);
}

Lua数据库连接池代码

 ~/openresty-pool/mysql_pool.lua

local mysql = require "resty.mysql"
local cjson = require "cjson"

local assert = assert
local setmetatable = setmetatable
local tonumber = tonumber

-- 解析请求
local function parse_request(sock)
    --获取 sql 语句
    local sql_size, err = sock:receive()
    
    if not sql_size then
    	if err == "timeout" then
            sock:close()
        end
		return nil, err
    end
    
    local size = tonumber(sql_size)
    if size <= 0 then
		return nil, "SQL size is zero"
	end
	
    local sql_str, err = sock:receive(size)
    if not sql_str then
    	if err == "timeout" then
            sock:close()
        end
		return nil, err
	end
	
	--获取 map
	local map_size, err = sock:receive()
		
    if not map_size then
        if err == "timeout" then
            sock:close()
        end
        return nil, err
    end
    
    size = tonumber(map_size);
    if size <= 0 then
    	-- 没有 map
		return sql_str
	end
	
    local map_res, err = sock:receive(map_size)
    if not map_res then
    	if err == "timeout" then
            sock:close()
        end
		return nil, err
	end
	
	-- 解析 map ，创建 SQL 语句，防止SQL注入
	local maps = cjson.decode(map_res)
	
	for k, v in pairs(maps) do
		if v == true then
			v = 1
		elseif v == false then
			v = 0
		end
		
		sql_str = ngx.re.gsub(sql_str, k, ngx.quote_sql_str(v))
	end
	
    return sql_str
end

-- 返回请求
local function response_success(sock, result)
	local ret = {
		errno = 0,
		data = result
	}
	
	local send_str = cjson.encode(ret)
	
	local ret, err = sock:send(string.len(send_str) ..  "\n" .. send_str)
	
	if not ret then
		ngx.log(ngx.ERR, "response success failed : [", err, "], send_str=[", send_str, "]")
		return nil, err
	end
end

-- 返回请求
local function response_error(sock, errno, errmsg, sqlstate)
	local ret = {
		errno = errno,
		errorCode = sqlstate,
		errorInfo = {sqlstate, errno, errmsg}
	}
	
	local send_str = cjson.encode(ret)
	local ret, err = sock:send(string.len(send_str) ..  "\n" .. send_str)
	
	if not ret then
		ngx.log(ngx.ERR, "response error failed : [", err, "], send_str=[", send_str, "]")
		return nil, err
	end
end

-- 关闭数据库
local function close_db(db)
	if not db then
		return
	end
	db:close()
end

-- 异常退出
local function exit(err)
    ngx.log(ngx.ERR, "ERROR EXIT: [", err, "]")
    return ngx.exit(ngx.ERROR)
end

----------------------------------------
local _M = {}
_M._VERSION = "1.0"

function _M.new(self, config)
    local t = {
        _host = config.host,
        _port = config.port or 3306,
        _user = config.user,
        _password = config.password,
        _database = config.database,
        _timeout = config.timeout or 2000,  -- default 2 sec
        _pool_size = config.pool_size or 100,
        _max_idle_timeout = config.max_idle_timeout or 10000
    }
    
    return setmetatable(t, { __index = _M })
end

function _M.run(self)
	local downstream_sock = assert(ngx.req.socket(true))
	
	local query_sql, err = parse_request(downstream_sock)
	
	if not query_sql then
		return exit("parse_request failed : " .. err)
	end
        
	--数据库连接
	local db, err = mysql:new()
	    
	db:set_timeout(self._timeout)
	
	local ok, err, errno, sqlstate = db:connect{
		host = self._host,
		port = self._port,
		database = self._database,
		user = self._user,
		password = self._password,
		max_packet_size = 1024 * 1024}
	
	if not ok then
		response_error(downstream_sock, -1, err, "E0001")
		return exit("connect mysql error : " .. err)
	end
	
	local result, err, errno, sqlstate = db:query(query_sql)
	
	-- 返回结果
	if result then
		response_success(downstream_sock, result)
	else
		ngx.log(ngx.ERR, "query failed: [", errno, "][", sqlstate, "][",err , "]")
		response_error(downstream_sock, errno, err, sqlstate)
	end
	
	-- 设置 mysql 连接池
	local ok, err = db:set_keepalive(self._max_idle_timeout, self._pool_size)
	if not ok then
		ngx.log(ngx.ERR, "set_keepalive failed: [", err, "]")
	end
end

return _M

 

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