深入浅出CC与MySQL多线程编程(c c mysql多线程)
深入浅出:C/C++与MySQL多线程编程
多线程编程已经成为现代计算机程序设计的重要组成部分,它可以将多个任务并行处理,提高程序执行效率,减少用户等待时间。而在涉及数据库操作的程序中,多线程编程尤为重要。MySQL是目前最流行的关系型数据库管理系统之一,它提供了自己的多线程框架,也支持C/C++多线程编程。
本文将深入浅出讲解C/C++和MySQL多线程编程,涵盖以下内容:
1. 多线程编程基础
2. MySQL多线程编程基础
3. C/C++ MySQL多线程编程示例
一、多线程编程基础
多线程编程是将一个程序拆分成多个可以独立执行的线程,这些线程可以在不同的CPU核心上并行执行,提高程序效率。多线程编程的关键是线程的同步和通信。
常用的线程同步方法有:
1. 互斥锁(mutex):用于控制对临界区的访问,确保同一时刻只有一个线程可以访问临界区,其他线程必须等待。
2. 信号量(semaphore):用于协调多个线程的执行顺序,比如资源的分配,多个线程在分配同一资源时需要协调。
3. 条件变量(condition variable):用于线程之间的通信,在某个条件满足时唤醒等待的线程。
多线程编程的关键是线程通信,常用的线程通信方法有:
1. 共享内存:多个线程共享同一个内存区域,可以直接读写内存,不需要复制数据到线程中。
2. 管道(pipe):一种数据传输机制,可以把一个进程的输出直接传递给另一个进程的输入。
3. 消息队列(message queue):类似于管道,但是支持多个进程之间通信。
二、MySQL多线程编程基础
MySQL多线程编程基于MySQL提供的多线程框架,可以利用MySQL的线程池,实现多个线程同时访问数据库,提高程序效率。
MySQL的多线程结构如下图所示:
![mysql_thread_structure](https://user-images.githubusercontent.com/9304702/134063935-ac2c9422-767e-409f-8fec-dbc9c9d9cb8c.png)
MySQL的多线程结构包括以下几个组成部分:
1. 主线程(mn thread):负责处理命令行参数,读取配置文件,初始化程序,并创建线程池。
2. 线程池(thread pool):负责管理多个工作线程,接收客户端请求,分配任务到工作线程。
3. 工作线程(work thread):负责处理客户端请求,与MySQL服务器交互,获取或更新数据库信息。
MySQL提供了很多API接口,可以用于多线程编程,包括:
1. mysql_init():用于初始化MySQL连接句柄。
2. mysql_real_connect():用于建立到MySQL服务器的连接。
3. mysql_thread_init():用于初始化线程环境(在线程函数中调用)。
4. mysql_thread_end():用于释放线程环境(在线程函数中调用)。
5. mysql_query():用于执行SQL语句。
6. mysql_store_result():把查询结果从服务器下载到客户端。
7. mysql_fetch_row():用于获取结果集中的一行结果。
三、C/C++ MySQL多线程编程示例
以下是一个使用C/C++和MySQL进行多线程编程的示例程序,它使用互斥锁和条件变量实现多线程同步,用于实现一个简单的多线程Web服务器:
“`C++
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define MAX_CLIENTS 100
#define MAX_REQUEST_LEN 1024
typedef struct client {
int fd;
char request[MAX_REQUEST_LEN];
} client;
client clients[MAX_CLIENTS];
int num_clients = 0;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
void *client_thread(void *arg) {
int i, length;
char response[1024];
MYSQL *con;
MYSQL_RES *result;
MYSQL_ROW row;
client *cli = (client *)arg;
con = mysql_init(NULL);
if (con == NULL) {
printf(“Error: mysql_init()\n”);
cli->fd = -1;
return NULL;
}
if (mysql_real_connect(con, “localhost”, “root”, “password”,
NULL, 0, NULL, 0) == NULL) {
printf(“Error: mysql_real_connect()\n”);
cli->fd = -1;
mysql_close(con);
return NULL;
}
length = strlen(cli->request);
if (cli->request[length – 1] == ‘\n’) {
cli->request[length – 1] = ‘\0’;
}
if (mysql_query(con, cli->request)) {
printf(“Error: mysql_query()\n”);
cli->fd = -1;
mysql_close(con);
return NULL;
}
result = mysql_store_result(con);
if (result == NULL) {
printf(“Error: mysql_store_result()\n”);
cli->fd = -1;
mysql_close(con);
return NULL;
}
row = mysql_fetch_row(result);
if (row == NULL) {
printf(“Error: mysql_fetch_row()\n”);
cli->fd = -1;
mysql_free_result(result);
mysql_close(con);
return NULL;
}
sprintf(response, “HTTP/1.1 200 OK\r\n”\
“Content-Type: text/html\r\n”\
“\r\n”\
“
row[0], row[0]);
write(cli->fd, response, strlen(response));
mysql_free_result(result);
mysql_close(con);
close(cli->fd);
cli->fd = -1;
pthread_exit(NULL);
}
int mn(int argc, char *argv[]) {
int sockfd, newsockfd, portno, n, i;
socklen_t clilen;
struct sockaddr_in serv_addr, cli_addr;
pthread_t threads[MAX_CLIENTS];
if (argc
fprintf(stderr,”ERROR, no port provided\n”);
exit(1);
}
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd
printf(“Error: socket()\n”);
exit(1);
}
bzero((char *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));
portno = atoi(argv[1]);
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
serv_addr.sin_port = htons(portno);
if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &serv_addr,
sizeof(serv_addr))
printf(“Error: bind()\n”);
exit(1);
}
listen(sockfd, 5);
for (;;) {
clilen = sizeof(cli_addr);
newsockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *) &cli_addr, &clilen);
if (newsockfd
printf(“Error: accept()\n”);
exit(1);
}
i = 0;
while (i
i++;
}
if (i == MAX_CLIENTS) {
printf(“Error: too many clients\n”);
close(newsockfd);
} else {
pthread_mutex_lock(&mutex);
clients[i].fd = newsockfd;
n = read(clients[i].fd, clients[i].request,
MAX_REQUEST_LEN – 1);
clients[i].request[n] = ‘\0’;
pthread_create(&threads[i], NULL, client_thread, (void *) &clients[i]);
pthread_detach(threads[i]);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
}
}
pthread_mutex_destroy(&mutex);
pthread_cond_destroy(&cond);
close(sockfd);
return 0;