C语言实现数据库连接池，提升数据库操作效率 (用c 实现数据库连接池)
随着互联网的发展，数据库的重要性越来越受到人们的关注。在实际应用中，数据库的性能直接影响到系统的稳定性和用户体验。而数据库连接池则是提高数据库性能的重要方式之一。本文将介绍如何使用。
一、什么是数据库连接池
数据库连接池是一种数据库连接缓存机制，通过提前创建多个连接，在需要时从池中取出连接，使用完毕后再将连接放回池中，避免了频繁创建连接和销毁连接的开销。这样可以大大提高数据库操作效率。
二、C语言实现数据库连接池
本文介绍一种基于C语言实现的数据库连接池方案，使用的是MySQL数据库。
1.连接池结构
首先定义一个连接池的结构体，用于存储连接池相关的信息。
“`
typedef struct conn_pool {
char *host; //数据库地址
char *user; //数据库用户名
char *password; //数据库密码
char *database; //数据库名
int port; //数据库端口
int pool_size; //连接池大小
MYSQL **conn_list; //连接数组
pthread_mutex_t lock; //连接池锁
} conn_pool_t;
“`
其中，MYSQL是MySQL数据库提供的一种封装结构体，可以通过API调用进行数据库操作。lock是一个互斥锁，用于保证线程安全。
2.连接池初始化
连接池的初始化分为两步：创建连接数组和初始化互斥锁。
“`
int conn_pool_init(conn_pool_t *pool) {
int i;
pool->conn_list = calloc(pool->pool_size, sizeof(MYSQL *));
if (pool->conn_list == NULL) {
perror(“calloc error”);
return -1;
}
pthread_mutex_init(&pool->lock, NULL);
for (i = 0; i pool_size; i++) {
MYSQL *conn = malloc(sizeof(MYSQL));
mysql_init(conn);
if (mysql_real_connect(conn, pool->host, pool->user, pool->password, pool->database, pool->port, NULL, 0) == NULL) {
perror(“mysql_real_connect error”);
return -1;
}
pool->conn_list[i] = conn;
}
return 0;
}
“`
连接数组长度为连接池大小，使用calloc动态分配内存。然后初始化互斥锁。接着通过循环创建连接，并调用mysql_real_connect函数连接MySQL数据库。
3.获取连接
获取连接也分为两步：加锁和从连接数组中获取连接。
“`
MYSQL *get_conn_from_pool(conn_pool_t *pool) {
MYSQL *conn = NULL;
int i;
pthread_mutex_lock(&pool->lock);
for (i = 0; i pool_size; i++) {
if (pool->conn_list[i] != NULL) {
conn = pool->conn_list[i];
pool->conn_list[i] = NULL;
break;
}
}
pthread_mutex_unlock(&pool->lock);
return conn;
}
“`
首先使用pthread_mutex_lock函数加锁。然后循环查找连接数组中可用的连接。如果找到，则将连接从数组中删除，并返回。如果找不到，则返回NULL。最后使用pthread_mutex_unlock函数释放锁。
4.释放连接
释放连接也分为两步：加锁和将连接放回连接数组中。
“`
void release_conn_to_pool(conn_pool_t *pool, MYSQL *conn) {
int i;
pthread_mutex_lock(&pool->lock);
for (i = 0; i pool_size; i++) {
if (pool->conn_list[i] == NULL) {
pool->conn_list[i] = conn;
break;
}
}
pthread_mutex_unlock(&pool->lock);
}
“`
同样使用pthread_mutex_lock函数加锁。然后循环查找连接数组中可用的位置，将连接放回数组中。最后使用pthread_mutex_unlock函数释放锁。
三、使用数据库连接池
使用连接池可以大大提高数据库操作效率。下面是使用连接池的代码示例。
“`
void *query(void *arg) {
conn_pool_t *pool = (conn_pool_t *)arg;
MYSQL *conn = get_conn_from_pool(pool);
if (conn != NULL) {
mysql_query(conn, “select * from user”);
//TODO: 具体操作
release_conn_to_pool(pool, conn);
}
return NULL;
}
int mn() {
conn_pool_t pool;
pool.host = “localhost”;
pool.user = “root”;
pool.password = “root123”;
pool.database = “test”;
pool.port = 3306;
pool.pool_size = 10;
if (conn_pool_init(&pool) != 0) {
printf(“init connection pool fled\n”);
return -1;
}
pthread_t tid[100];
int i;
for (i = 0; i
pthread_create(&tid[i], NULL, query, &pool);
}
for (i = 0; i
pthread_join(tid[i], NULL);
}
return 0;
}
“`
在主函数中初始化连接池。然后创建多个线程，在每个线程中调用get_conn_from_pool函数获取连接。如果获取成功，则可以进行具体的数据库操作。操作完毕后，使用release_conn_to_pool函数释放连接。
四、
本文介绍了使用C语言实现MySQL数据库连接池的方法。连接池可以大大提高数据库操作效率，特别是在高并发场景下更为明显。在使用连接池时，需要注意线程安全和连接的释放。
