Hyperf连接池详解

开头语

Hyperf官网介绍了为什么要使用连接池及连接池的简单案例，但是对新手却不太友好，不过我还是想基于官方文档，来做一篇更深的讲解。

先来看看官方文档对于连接池的介绍

为什么要使用连接池

当并发量很低的时候，连接可以临时建立，但当服务吞吐达到几百、几千的时候，频繁 建立连接 Connect 和 销毁连接 Close 就有可能会成为服务的一个瓶颈，那么当服务启动的时候，先建立好若干个连接并存放于一个队列中，当需要使用时从队列中取出一个并使用，使用完后再反还到队列去，而对这个队列数据结构进行维护的，就是连接池。

简单来说就是要提升性能，减少没必要的开销，提前建立好数据库的链接并放到池子里，后边再用的时候直接从里边取就好了。

传统模式请求示意图：

连接池模式请求示意图：

连接池模式我觉得可以理解为设计模式中的注册树模式，注册树模式是项目启动的时候把实例化的类放到数组里，随用随取，而连接池模式是把数据库连接放到连接池里，随用随取，只不过两者不同的是连接池有数量限制。

官方给的自定义连接池简单案例

定义一个连接池首先需要实现一个继承了 Hyperf\Pool\Pool 的子类并实现抽象方法 createConnection，并返回一个实现了 Hyperf\Contract\ConnectionInterface 接口的对象，这样您创建的连接池对象就已经完成了，如下示例：

<?php
namespace App\Pool;use Hyperf\Contract\ConnectionInterface;
use Hyperf\Pool\Pool;class MyConnectionPool extends Pool
{public function createConnection(): ConnectionInterface{return new MyConnection();}
}

这样便可以通过对实例化后的 MyConnectionPool 对象调用 get(): ConnectionInterface 和 release(ConnectionInterface $connection): void 方法执行连接的取用和归还了。

再看看看连接池定义后的简单使用：

<?phpuse Hyperf\Pool\SimplePool\PoolFactory;
use Swoole\Coroutine\Http\Client;$factory = $container->get(PoolFactory::class);$pool = $factory->get('your pool name', function () use ($host, $port, $ssl) {return new Client($host, $port, $ssl);
}, ['max_connections' => 50
]);$connection = $pool->get();$client = $connection->getConnection(); // 即上述 Client.// Do something.$connection->release();

这里我忍不住想吐槽一下，没错，把两个官方提供的简单案例看完，更懵了。所以为了解惑，我便看了一下Hyperf框架自带的数据库Db连接池DbPool的源码。

咱们现在跟着Hyperf的源码看一下：

首先来看数据库的配置文件databases.php:

return ['default' => ['driver' => env('DB_DRIVER', 'mysql'),'host' => env('DB_HOST', '172.28.48.1'),'port' => env('DB_PORT', 3306),'database' => env('DB_DATABASE', 'seckill'),'username' => env('DB_USERNAME', 'root'),'password' => env('DB_PASSWORD', '123456'),'charset' => env('DB_CHARSET', 'utf8mb4'),'collation' => env('DB_COLLATION', 'utf8mb4_unicode_ci'),'prefix' => env('DB_PREFIX', ''),//上边几项关于数据库的基本配置咱们就不提了，主要看连接池的配置'pool' => ['min_connections' => 1,//最小连接数'max_connections' => 50,//最大连接数'connect_timeout' => 10.0,//连接超时时间'wait_timeout' => 10.0,//等待时间，这个框架默认的是3秒，我进行压测的时候修改成了10秒'heartbeat' => -1,'max_idle_time' => (float) env('DB_MAX_IDLE_TIME', 60),],......],
];

配置文件中关于连接池的配置我已经注释了出来，我希望你能熟悉这些配置，后边会用到，咱们现在来看看关于框架自带的关于DbPool连接池的源码，注意我在源码中的注释，这很重要：

<?phpdeclare(strict_types=1);
/*** This file is part of Hyperf.** @link     https://www.hyperf.io* @document https://hyperf.wiki* @contact  group@hyperf.io* @license  https://github.com/hyperf/hyperf/blob/master/LICENSE*/
namespace Hyperf\DbConnection\Pool;use Hyperf\Contract\ConfigInterface;
use Hyperf\Contract\ConnectionInterface;
use Hyperf\DbConnection\Connection;
use Hyperf\DbConnection\Frequency;
use Hyperf\Pool\Pool;
use Hyperf\Utils\Arr;
use Psr\Container\ContainerInterface;//继承了Pool类
class DbPool extends Pool
{protected $name;//可以理解为配置文件中的键值protected $config;public function __construct(ContainerInterface $container, string $name){$this->name = $name;//获取config实例$config = $container->get(ConfigInterface::class);//从这里大概能看出来，$key应该是databases.php配置文件中的某个key$key = sprintf('databases.%s', $this->name);//如果这个key不存在，会抛出异常if (! $config->has($key)) {throw new \InvalidArgumentException(sprintf('config[%s] is not exist!', $key));}// Rewrite the `name` of the configuration item to ensure that the model query builder gets the right connection.//重写配置项的“name”，以确保模型查询生成器获得正确的连接$config->set("{$key}.name", $name);//获取配置$this->config = $config->get($key);//从配置中提取关于pool的配置，也就是咱们在刚刚的配置文件databases.php中重点提到的$options = Arr::get($this->config, 'pool', []);//这行可以忽略$this->frequency = make(Frequency::class, [$this]);//调用了父类Pool的构造方法parent::__construct($container, $options);}public function getName(): string{return $this->name;}//创建连接protected function createConnection(): ConnectionInterface{return new Connection($this->container, $this, $this->config);}
}

还记不记得前边官方文档提到的自定义连接池的使用，忘记的话可以回到顶部看一下，我在这里再简单提一下，自定义连接池MyConnectionPool 需要继承Pool类，这实例化的 MyConnectionPool 对象通过调用 get():ConnectionInterface 和 release(ConnectionInterface $connection): void 方法就可以执行连接的取用和归还了。而这两个方法就来自于父类Pool。

现在就来看下Pool类的这两个方法：

 public function get(): ConnectionInterface{$connection = $this->getConnection();try {if ($this->frequency instanceof FrequencyInterface) {$this->frequency->hit();}if ($this->frequency instanceof LowFrequencyInterface) {if ($this->frequency->isLowFrequency()) {$this->flush();}}} catch (\Throwable $exception) {if ($this->container->has(StdoutLoggerInterface::class) && $logger = $this->container->get(StdoutLoggerInterface::class)) {$logger->error((string) $exception);}}return $connection;}public function release(ConnectionInterface $connection): void{$this->channel->push($connection);}

release方法很简单，释放连接。主要讲解一下get方法。

get方法主要调用了getConnection方法，来看下getConnection源码，注意看注释:

private function getConnection(): ConnectionInterface{//获取channel的长度$num = $this->getConnectionsInChannel();try {//如果channel长度为0并且连接数小于最大连接数，则执行连接数+1，创建一个新的连接if ($num === 0 && $this->currentConnections < $this->option->getMaxConnections()) {++$this->currentConnections;return $this->createConnection();}} catch (Throwable $throwable) {//如果有异常，连接数-1--$this->currentConnections;throw $throwable;}//$this->option->getWaitTimeout()获取的是配置文件中的wait_timeout（等待时间），如果连接池满了，并且在等待时间内没有获取到连接，就会抛出异常$connection = $this->channel->pop($this->option->getWaitTimeout());if (! $connection instanceof ConnectionInterface) {throw new RuntimeException('Connection pool exhausted. Cannot establish new connection before wait_timeout.');}return $connection;}

看到了get方法的最后，你也许能明白我进行压测的时候，要把wait_timeout改为10s的原因。我按照上边配置文件中的配置，用jmeter进行了10000并发的压测，就会抛出“Connection pool exhausted. Cannot establish new connection before wait_timeout.”这个异常。

现在咱们来看下DbPool的使用，为了不动源码，我新建了一个自定义的TestPool，继承DbPool，然后通过单例模式进行对DbPool 的调用：

<?php
namespace App\Pool;use Hyperf\DbConnection\Pool\DbPool;
use phpDocumentor\Reflection\Types\Self_;
use Psr\Container\ContainerInterface;class TestPool extends DbPool{private static $_instance;public function __construct(ContainerInterface $container, string $name){parent::__construct($container, $name);}static function getInstance(ContainerInterface $container,string $name){if (!self::$_instance){self::$_instance = new self($container,$name);}return self::$_instance;}
}

然后在控制器中调用TestPool：

$TestPool = TestPool::getInstance($this->container, 'default');
echo $TestPool->getCurrentConnections() . "\n";//获取当前连接数
echo "channel:".$TestPool->getConnectionsInChannel() . "\n";//获取channel长度
try {$connection = $TestPool->get();$client = $connection->getConnection();$res = $client->table('wolive_visiter')->limit(10)->get();$connection->release();return ['res_count' => count($res)];
} catch (Exception $exception) {throwException($exception);
}

Hyperf中连接池的使用大概就是这样了