缘起

在高并发情况下，大量的TCP三次握手、MySQL Server连接认证、MySQL Server关闭连接回收资源和TCP四次挥手会极大的增大耗时，通过使用连接池可以显著提高MySQL Server的访问效率，故自己实现一个。

基本功能

• 初始连接量(initSize) 连接池事先会和MySQL Server创建initSize个数的connection连接，当应用发起MySQL访问时，直接从连接池中获取一个可用连接，使用完后将当前连接归回到连接池。
• 最大连接量(maxSize) 当并发访问MySQL Server的请求增多时，初始连接量已经不够用，此时会根据新的请求数量去创建更多的连接给应用使用。但每一个连接都会占用一个socket资源，为了防止影响服务器对客户端的并发请求处理，需要限定连接池连接数量上限。
• 最大空闲时间(maxIdleTime) 当访问量从高峰降下来时，为减少服务器维护连接的资源开销，需要将超过最大空闲时间的连接回收，只需保持initSize个连接就可以。
• 连接超时时间(connectionTimeOut) 当MySQl的并发量过大，连接池中连接数量已经达到maxSize且没有空闲连接可供使用时，需要通过阻塞的方式等待获取连接，若超过connectionTimeOut则提示连接失败。

连接池设计

1. 连接池只需要一个实例对象，故ConnectionPool采用单例模式进行设计

2. 从ConnectionPool中可以获取和MySQL Server的连接connection

3. 空闲连接Connection全部维护在一个线程安全的_connectionQue队列中，使用线程互斥锁保证队列的线程安全

4. 当并发量较高时及initSize数量的连接不够使用时，需要动态创建连接，上限数量是maxSize

5. 当并发量回落时，回收掉队列中空闲连接时间超过maxIdleTime的连接，只保留初始的initSize个连接

6. 用户获取的连接用shared_ptr智能指针来管理，用lambda表达式定制连接释放的功能（不真正释放连接，而是把连接归还到连接池中）

7. 连接的生产和连接的消费采用生产者-消费者线程模型来设计，使用了线程间的同步通信机制条件变量和互斥锁

8. 为方便使用，采用配置文件方式一键式定制线程池。

开发及测试环境

• Centos 7
• GCC 8.3.1 20190311 (Red Hat 8.3.1-3)
• Cmake 3.12.4
• MySQL Server 8.0.34
• 虚拟机配置：一颗2核CPU

性能测试

未使用连接池:

数据量	单线程	四线程
1000	8913ms	1197ms
5000	42626ms	5706ms
10000	86300ms	11767ms
100000	---	106588ms

使用连接池:

数据量	单线程	四线程
1000	1161ms	441ms
5000	5831ms	1851ms
10000	11337ms	3613ms
100000	---	36290ms