MySQL服务器连接的保持与MYSQLPING的实现原理（mysql_ping）

MySQL服务器连接的保持与MYSQLPING的实现原理

MySQL服务器是一个开源的关系数据库管理系统，据统计，其应用范围已经涵盖了99%以上的Linux平台。而在使用MySQL进行开发的过程中，连接MySQL服务器是必不可少的一步。而MySQL服务器连接的保持问题也是使用MySQL时经常会遇到的问题之一。本文将介绍MySQL服务器连接的保持以及MYSQLPING的实现原理。

MySQL服务器连接的保持

MySQL服务器连接的保持通常是指在某个时间段内，MySQL服务器不主动断开与客户端的连接。在实际应用中，由于客户端需要反复向MySQL服务器上的数据库进行查询操作，一些开发者为了节省连接MySQL服务器的时间与开发成本，可能会将MySQL连接池的连接时长设置为无限长，这样一旦数据库连接被关闭了，MySQL连接池会自动尝试重新建立连接。其结果是MySQL连接所占用的资源始终没有被释放，导致MySQL服务器在运行一段时间后内存占用逐渐增大，最终导致MySQL服务器崩溃。

为了解决这个问题，MySQL提供了两种方法：

1. 使用MySQL的connect_timeout和wt_timeout参数

这两个参数可以帮助管理员更好地控制MySQL与客户端之间的连接时长。其中，connect_timeout是在MySQL服务器收到客户端连接请求后，等待客户端发送起始报文的时间，单位为秒，默认为10秒；wt_timeout是在任何阶段的MySQL连接中，等待下一个命令执行命令的时间。如果在等待命令期间没有任何命令请求，那么MySQL服务器将自动关闭TCP连接，单位为秒，默认为28800秒。

2. 使用MYSQLPING命令

MYSQLPING可以在MySQL与客户端之间定期发送心跳包，以维持长时间的连接。MYSQLPING的工作原理是：在MySQL与客户端之间维持一个轻量级的TCP连接，每隔一段时间发送一个常规SQL语句（比如SELECT @@version），在收到MySQL服务器的响应后，MYSQLPING会自动该TCP连接，并开启一个新的TCP连接，以保持一个长时间的连接。

MYSQLPING的实现原理

MYSQLPING是MySQL5.0.3及更高版本才支持的命令，其设计目的是为了保持MySQL服务器与客户端之间的长连接。MYSQLPING支持在MySQL的客户端和MySQL服务器的两端实现。

在MySQL客户端实现：

在MySQL客户端中，MYSQLPING使用了以下代码片段来实现：

“`c++

const unsigned char MYSQL_PING_SQL[] = {0x53, 0x45, 0x4c, 0x45, 0x43, 0x54, 0x20, 0x40, 0x40, 0x76, 0x65, 0x72, 0x73, 0x69, 0x6f, 0x6e, 0x20, 0x41, 0x53, 0x20}; \

const unsigned int MYSQL_PING_SQL_LEN = sizeof(MYSQL_PING_SQL) – 1;

…

if (!mysql_ping(sock->mysql))

{

/* Ping OK! */

return MYSQL_SUCCESS;

}

…

mysql_real_query(sock->mysql, MYSQL_PING_SQL, MYSQL_PING_SQL_LEN);

mysql_store_result(sock->mysql);

mysql_free_result(res);

mysql_thread_end();

return MYSQL_SUCCESS;

MYSQLPING在MySQL客户端中发送一条SQL语句（SELECT @@version），并等待MySQL服务器的响应。如果收到响应，MYSQLPING会自动关闭当前连接，开启一个新的连接以与MySQL服务器保持长连接。

在MySQL服务器实现：

在MySQL服务器中，MYSQLPING使用了以下代码片段来实现：

```c++
static int 
sysvar_wt_timeout(THD *thd, set_var *var)
{
  /*
    MYSQL_PING_INTERVAL is time interval between 2 pings for mntn
    persistent connection
  */
  const uint MYSQL_PING_INTERVAL= 60;

  MYSQL_THDVAR_WT_TIMEOUT *max_idle_time=
    (MYSQL_THDVAR_WT_TIMEOUT*) thd->system_thread_vars.var_wt_timeout;
  DBUG_ENTER("sysvar_wt_timeout");

  if (max_idle_time->timeout == var->val->longlong_value)
    DBUG_RETURN(sys_var_swap(thd, var));
  if (var->session) /* Connection should be alive */
  {
    if (!max_idle_time->added_handler)
    {
      /* Is the timeout just the initial wt_timeout? Then don't ping */
      if (var->val->longlong_value == wt_timeout)
      {
        if (wt_timeout == 1)
          my_message(ER_WARN_SERVER_RESET, ER(ER_WARN_SERVER_RESET),
                     MYSQL_ERROR_LOG_COMPONENT);
      }
      else
      {
        max_idle_time->added_handler=1;
        max_idle_time->last_ping_time=0;
        thd->set_persistent_connection=1; 
        (*(max_idle_time->add_ping_handler))(max_idle_time);
      }
    }
    else /* Connection already alive */
    {
      DBUG_ASSERT(thd->system_thread_vars.var_wt_timeout !=
                  &mysql_system_variables.var_wt_timeout);
      DBUG_ASSERT(thd->system_thread_vars.var_wt_timeout == var);
      DBUG_ASSERT(thd->system_thread_vars.var_wt_timeout !=
                  system_variables.var_wt_timeout_ptr);
      DBUG_ASSERT(var->val->longlong_value >= MYSQL_PING_INTERVAL);

      /* Reschedule handling of wt_timeout events */
      (*(max_idle_time->add_ping_handler))(max_idle_time);
    }
  }
  else
    max_idle_time->added_handler= 0;
  DBUG_RETURN(sys_var_swap(thd, var));
}

MYSQLPING在MySQL服务器中使用了名为“MYSQL_THDVAR_WT_TIMEOUT”的结构体来定期发送心跳包。MYSQL_THDVAR_WT_TIMEOUT结构体的作用是在服务器进程中保持长连接的定时器，以保持MySQL服务器与客户端之间的长连接。在MYSQLPING中，会在定时器到期时调用函数 “max_idle_time->add_ping_handler”来发送心跳包，从而保持长连接。

结语

MySQL服务器连接的保持问题是使用MySQL时经常会遇到的问题之一。在实际开发中，可以通过设置MySQL的connect_timeout和wt_timeout参数来解决这个问题；此外，使用MYSQLPING也是一个不错的选择。通过本文的介绍，相信读者对MySQL服务器连接的保持和MYSQLPING的原理会有一个更加清晰的认识。