连接池空闲连接回收

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1.需求分析

多余的连接如果超过指定的时间，还没有再次被使用到，就需要将连接进行回收，从而节省服务器资源，

实现方案：

1. 在Connection类中添加_alivetime字段，用于记录连接进入空闲状态后的起始时间，
2. 每次入队或者出队时都将Connection连接对象的_alivetime字段进行刷新，
3. 启动一个定时线程，定时扫描超过maxIdleTime的空闲连接，进行多余连接的回收操作

2.Connection添加字段

#ifndef _CONNECTION_H
#define _CONNECTION_H#include <ctime>
#include <string.h>
#include <iostream>
#include <mysql/mysql.h>
using namespace std;#define LOG(str)									\cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << " " <<	\__TIMESTAMP__ << ":" << str << endl;// 封装Connection对象 实现数据库增删改查
class Connection {
public:// 初始化数据库连接Connection();// 释放数据库连接资源~Connection();// 连接数据库bool connect(string ip, unsigned short port, string user, string password, string dbname);// 更新数据库操作 insert delete updatebool update(string sql);// 刷新连接的起始空闲时间点void refreshAliveTime() { _alivetime = clock(); }// 返回连接存活的时长clock_t getAliveTime() const { return clock() - _alivetime; }
private:// 表示和 MYSQL Server的一条连接MYSQL *_conn;// 进入空闲状态后的起始时间clock_t _alivetime;
};#endif

3.CommonConnectionPool中调用刷新

1. 在初始化连接池时，添加刷新Connection连接的alivetime

   // 初始化连接池
   ConnectionPool::ConnectionPool() {// 1.加载配置项if (!loadConfigFile()) return;// 2.创建初始数量的连接for (int i = 0; i < _initSize; ++i) {Connection *p = new Connection();p->connect(_ip, _port, _username, _password, _dbname);p->refreshAliveTime();_connectionq.push(p);_connectionCnt++;}// 3.启动一个新的线程作为连接的生产者thread connProducer(std::bind(&ConnectionPool::produceConnTask, this));
   }
   

2. 在消费者生产Connection连接时，刷新连接的alivetime

   // 生产者线程的线程函数
   void ConnectionPool::produceConnTask()
   {for (;;) {// 队列上锁unique_lock<mutex> lock(_queueMutex);// 若队列不空 生产者线程进入等待状态 并且将锁释放 等待为空while (!_connectionq.empty()) {condv.wait(lock);}// 连接数量没有到达上限 则继续创建新的连接if (_connectionCnt < _maxSize) {Connection *p = new Connection();p->connect(_ip, _port, _username, _password, _dbname);p->refreshAliveTime();_connectionq.push(p);_connectionCnt++;}// 通知消费者线程可以消费连接了condv.notify_all();}
   }
   

3. 在消费者使用完毕，归还数据库连接时，需要刷新连接的alivetime

   // 返回连接对象 使用智能指针管理
   shared_ptr<Connection> sp(_connectionq.front(), [&](Connection *pcon){unique_lock<mutex> lock(_queueMutex);pcon->refreshAliveTime();_connectionq.push(pcon);
   });
   

4.CommonConnectionPool中定时扫描

启动一个定时线程，定时扫描超过maxIdleTime的空闲连接，进行多余连接的回收操作

CommonConnectionPool.h

#ifndef _COMMONCONNECTIONPOOL_H
#define _COMMONCONNECTIONPOOL_H#include <queue>
#include <string>
#include <mutex>
#include <atomic>
#include <thread>
#include <memory>
#include <functional>
#include <condition_variable>
#include "Connection.h"
using namespace std;// 实现连接池功能模块
class ConnectionPool {
public:// 获取连接池实例static ConnectionPool* getConnectionPool();// 获取数据库连接shared_ptr<Connection> getConnection();
private:ConnectionPool();// 加载外部配置文件bool loadConfigFile();// 生产新连接任务函数void produceConnTask();// 定时扫描空闲连接 并进行回收操作void collectConnTask();
private:// 连接池参数int _initSize;				// 初始连接量int _maxSize;				// 最大连接量int _maxIdleTime;			// 最大空闲时间int _connectionTimeout;		// 连接超时时间// 数据库信息string _ip;unsigned short _port;string _username;string _password;string _dbname;// 数据库连接存储队列queue<Connection*> _connectionq;		// 存储mysql连接的队列mutex _queueMutex;						// 维护连接队列的线程安全的互斥锁atomic_int _connectionCnt;				// 创建连接的数量 ++操作是线程安全的condition_variable condv;					// 条件变量 用于连接生产线程和连接消费线程间的通信
};#endif

CommonConnectionPool.cpp

// 初始化连接池
ConnectionPool::ConnectionPool() {// 1.加载配置项if (!loadConfigFile()) return;// 2.创建初始数量的连接for (int i = 0; i < _initSize; ++i) {Connection *p = new Connection();p->connect(_ip, _port, _username, _password, _dbname);p->refreshAliveTime();_connectionq.push(p);_connectionCnt++;}// 3.启动一个新的线程作为连接的生产者thread connProducer(std::bind(&ConnectionPool::produceConnTask, this));// 设置为守护线程connProducer.detach();// 4.启动一个新的线程 定时扫描超过maxIdleTime时间的空闲连接 对空闲连接进行回收操作thread connCollector(std::bind(&ConnectionPool::collectConnTask, this));// 设置为守护线程connCollector.detach();
}// 定时扫描空闲连接 并进行回收操作
void ConnectionPool::collectConnTask()
{for (;;) {// 通过调用sleep模拟定时效果this_thread::sleep_for(chrono::seconds(_maxIdleTime));// 扫描整个连接池队列 释放多余连接unique_lock<mutex> lock(_queueMutex);while (_connectionCnt > _initSize) {Connection *p = _connectionq.front();if (p->getAliveTime() < (_maxIdleTime * 1000)) break;_connectionq.pop();_connectionCnt--;delete p;//调用Connection的析构函数释放连接}}
}