python自制简易mysql连接池的实现示例

今天我们来说一点不一样的, 使用python语言手撸mysql连接池.

连接池是什么?

连接池是创建和管理一个连接的缓冲池的技术，这些连接准备好被任何需要它们的线程使用。在并发量足够时连接池一般比直接连接性能更优, 不仅提高了性能的同时还管理了宝贵的资源.

为什么需要连接池?

讨论这个问题时, 我们需要先了解高并发导致服务器卡顿的原因出在哪里.

正常情况下, 每当一位用户使用各类终端连接到服务器的时候, 服务器都需要开辟一片内存为其服务, 每当一个请求从前端传入都需在mysql之间创建一条连接. 然而过多的连接会导致服务器卡顿内存占用过高, 这时候就需要连接池对所有连接状态进行管理, 合理分配&回收资源.

简单说就是使用连接池技术可用减少服务器压力.

连接池的原理是什么?

连接池主要需要两个参数,默认连接数、最大连接数

• 当服务启动时, 首先创建默认连接数的空闲连接放入池中.
• 当用户需要连接时, 首先查看池中是否有空闲连接.
  • 如果有: 由连接池分配从池中取出一个空闲连接交付用户使用.
  • 如果没有: 查看当前存活的所有连接总数是否大于最大连接.
    • 如果小于: 创建新连接交付用户使用.
    • 如果等于: 线程阻塞, 等待有空闲连接再交予用户.
• 当用户用完连接后, 查看当前存活连接数是否大于默认值.
• 如果小于等于: 将此条连接重新放入空闲池中, 等待下一次使用.
• 如果大于: 将此条连接释放销毁, 不放入池中.

使用python语言自制简易mysql连接池

这里, 我们需要 themispool.py 连接池本身, db.cnf 配置文件, 其目录路径如下:

# 推荐目录格式, themispool.py & db.cnf 只需要在同级目录下即可
[your python project]
    |
    |
    |-- util
         |
         |-- db.cnf
         |
         |-- themispool.py

themispool.py

# 导入依赖
# mysql连接基本库
import pymysql

# 读取配置文件所需要的库
import configparser
import os

# 线程管理所需要的库
import threading


# 创建配置类用户读取配置文件
class config(object):
    def __init__(self, configfilename='db.cnf'):
        file = os.path.join(os.path.dirname(__file__), configfilename)
        self.config = configparser.configparser()
        self.config.read(file)

    def getsections(self):
        return self.config.sections()

    def getoptions(self, section):
        return self.config.options(section)

    def getcontent(self, section):
        result = {}
        for option in self.getoptions(section):
            value = self.config.get(section, option)
            result[option] = int(value) if value.isdigit() else value
        return result
 
# 将连接所需要的参数封装在对象中 
# 依次为: 数据库密码、需要连接的库名、主机地址[默认 localhost]、端口号[默认 3306]、初始化连接数[默认 3]、最大连接数[默认 6]
class parameter(object):
    def __init__(self, password, database, host="localhost",port="3306" user="root", initsize=3, maxsize=6):
        self.host = str(host)
        self.port = int(port)
        self.user = str(user)
        self.password = str(password)
        self.database = str(database)
        self.maxsize = int(maxsize)
        self.initsize = int(initsize)

# 连接池
class themispool(parameter):
    def __init__(self, filename='db.cnf', configname='mysql'):
        # 加载配置文件, 配置文件名默认为 'db.cnf', 配置标签默认为 'mysql'
        self.config = config(filename).getcontent(configname)
        super(themispool, self).__init__(**self.config)
        # 创建队列作为 池
        self.pool = queue.queue(maxsize=self.maxsize)
        self.idlesize = self.initsize
        # 创建线程锁
        self._lock = threading.lock()
        # 初始化连接池
        for i in range(self.initsize):
            # 创建 初始化连接数 数量的连接放入池中
            self.pool.put(self.createconn())
        # 启动日志
        print('\033[1;32m themispool connect database {database}, login is {user} \033[0m'.format(database=self.database,
                                                                                 user=self.user))
                                                                          
    # 生产连接
    def createconn(self):
        # 使用mysql基本类 
        # pymysql.connect 参数这里不做解释,具体请查阅官网 https://pypi.org/project/pymysql/
        return pymysql.connect(host=self.host,
                               port=self.port,
                               user=self.user,
                               password=self.password,
                               database=self.database,
                               charset='utf8')
    
    # 获取连接
    def getconn(self):
        self._lock.acquire()
        try:
            # 如果池中连接够直接获取
            if not self.pool.empty():
                self.idlesize -= 1
            else:
                # 否则重新添加新连接
                if self.idlesize < self.maxsize:
                    self.idlesize += 1
                    self.pool.put(self.createconn())
        finally:
            self._lock.release()
            return self.pool.get()
     
    # 释放连接
    def releasecon(self, conn=none):
        try:
            self._lock.acquire()
            # 如果池中大于初始值就将多余关闭，否则重新放入池中
            if self.pool.qsize() < self.initsize:
                self.pool.put(conn)
                self.idlesize += 1
            else:
                try:
                    # 取出多余连接并关闭
                    surplus = self.pool.get()
                    surplus.close()
                    del surplus
                    self.idlesize -= 1
                except pymysql.programmingerror as e:
                    raise e
        finally:
            self._lock.release()
      
      
    # 拉取数据（查询）
    # 可用语句类型 (select)
    def fetchone(self, sql):
        themis = none
        cursor = none
        try:
            themis = self.getconn()
            cursor = themis.cursor()
            cursor.execute(sql)
            return cursor.fetchall()
        except pymysql.programmingerror as e:
            raise e
        except pymysql.operationalerror as e:
            raise e
        except pymysql.error as e:
            raise e
        finally:
            cursor.close()
            self.releasecon(themis)
     
    # 更新
    # 可用语句类型 (insert, update, delete)
    def update(self, sql):
        themis = none
        cursor = none
        try:
            themis = self.getconn()
            cursor = themis.cursor()
            cursor.execute(sql)
            return cursor.lastrowid
        except pymysql.programmingerror as e:
            raise e
        except pymysql.operationalerror as e:
            raise e
        except pymysql.error as e:
            raise e
        finally:
            themis.commit()
            cursor.close()
            self.releasecon(themis)
            
     # 释放连接池本身
     def __del__(self):
        try:
            while true:
                conn = self.pool.get_nowait()
            if conn:
                conn.close()
        except queue.empty:
            pass

db.cnf 配置文件

[mysql]
host = localhost
user = root
password = 12345678
database = practice
initsize = 3
maxsize = 6

所有配置属性

参数	说明	类型	默认值
host	主机地址	str	localhost
port	端口号	int	3306
user	mysql登录用户名	str	root
password	mysql登录密码	str	-
database	访问库名	str	-
initsize	初始化连接数	int	3
maxsize	最大连接数	int	6

开始使用

from util.themispool import themispool

# 初始化themispool连接池 (initialize the themispool connection pool)
db = themispool()

# 查询拉取数据,函数会直接返回数据 (query pull data.it returns data directly)
selectsql = "select * from user;"
data = db.fetchone(selectsql)

# 增、删、改语句, 如果有使用mysql自增长插入的值函数会返回自增长的数据 (insert,upate delete and alter. if there is a value function inserted using mysql self-growth, it will return self-growth data)
insertsql = "insert into user values(null,'user001','123456')"
id = db.update(selectsql)

自定义配置文件名 & 配置标签

配置文件名默认为 db.cnf, 配置标签默认为 [mysql]

例如自定义配置文件名为 mydb.cnf, 配置标签为 [mysqlconfig]

# mydb.cnf

[mysqlconfig]
host = localhost
user = root
password = 12345678
database = practice
initsize = 3
maxsize = 6

# 使用时
...
db = themispool(filename='mydb.cnf', configname='mysqlconfig')
...

命名思路

themis(忒弥斯) 取名来自于古希腊神话中秩序女神的名字, 就如同连接池的作用一样, 管理所有用户的连接, 减少不必要的损耗。

github地址

themispool连接池

以上就是本次的全部内容, 下版本将会解决 python 不能对 datetime 类型的数据进行 json格式化 的问题, 并将它集成进来

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