python语言-数据库连接池

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摘要

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在使用原生sql的方式操作数据库时，如果需要并发的时候，直接连接数据库的方式会出现抢占资源的情况出现，因此此时就需要使用数据库连接池来解决这个问题。

数据库连接池

  • djanjo直接用ORM(pymysql/MySQLdb)
  • flask或者其他
    • 原生sql
      • pymysql(py2/3)
      • MySQLdb(py2)
    • ORM（SQLAchemy）(pymysql/MySQLdb)

BDUtils

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pip install DBUtils

DBUtils是Python的一个用于实现数据库连接池的模块。

此连接池有两种连接模式：

模式一

为每个线程创建一个连接，线程即使调用了close方法，也不会关闭，只是把连接重新放到连接池，供自己线程再次使用。当线程终止时，连接自动关闭。

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POOL = PersistentDB(
    creator=pymysql,  # 使用链接数据库的模块
    maxusage=None,  # 一个链接最多被重复使用的次数，None表示无限制
    setsession=[],  # 开始会话前执行的命令列表。如：["set datestyle to ...", "set time zone ..."]
    ping=0,
    # ping MySQL服务端，检查是否服务可用。# 如：0 = None = never, 1 = default = whenever it is requested, 2 = when a cursor is created, 4 = when a query is executed, 7 = always
    closeable=False,
    # 如果为False时， conn.close() 实际上被忽略，供下次使用，再线程关闭时，才会自动关闭链接。如果为True时， conn.close()则关闭链接，那么再次调用pool.connection时就会报错，因为已经真的关闭了连接（pool.steady_connection()可以获取一个新的链接）
    threadlocal=None,  # 本线程独享值得对象，用于保存链接对象，如果链接对象被重置
    host='127.0.0.1',
    port=3306,
    user='root',
    password='123',
    database='pooldb',
    charset='utf8'
)

def func():
    conn = POOL.connection(shareable=False)
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute('select * from tb1')
    result = cursor.fetchall()
    cursor.close()
    conn.close()

func()

模式二

创建一批连接到连接池，供所有线程共享使用。

PS：由于pymysql、MySQLdb等threadsafety值为1，所以该模式连接池中的线程会被所有线程共享。

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import time
import pymysql
import threading
from DBUtils.PooledDB import PooledDB, SharedDBConnection
POOL = PooledDB(
    creator=pymysql,  # 使用链接数据库的模块
    maxconnections=6,  # 连接池允许的最大连接数，0和None表示不限制连接数
    mincached=2,  # 初始化时，链接池中至少创建的空闲的链接，0表示不创建
    maxcached=5,  # 链接池中最多闲置的链接，0和None不限制
    maxshared=3,  # 链接池中最多共享的链接数量，0和None表示全部共享。PS: 无用，因为pymysql和MySQLdb等模块的 threadsafety都为1，所有值无论设置为多少，_maxcached永远为0，所以永远是所有链接都共享。
    blocking=True,  # 连接池中如果没有可用连接后，是否阻塞等待。True，等待；False，不等待然后报错
    maxusage=None,  # 一个链接最多被重复使用的次数，None表示无限制
    setsession=[],  # 开始会话前执行的命令列表。如：["set datestyle to ...", "set time zone ..."]
    ping=0,
    # ping MySQL服务端，检查是否服务可用。# 如：0 = None = never, 1 = default = whenever it is requested, 2 = when a cursor is created, 4 = when a query is executed, 7 = always
    # 一般用4
    host='127.0.0.1',
    port=3306,
    user='root',
    password='123',
    database='pooldb',
    charset='utf8'
)


def func():
    # 检测当前正在运行连接数的是否小于最大链接数，如果不小于则：等待或报raise TooManyConnections异常
    # 否则
    # 则优先去初始化时创建的链接中获取链接 SteadyDBConnection。
    # 然后将SteadyDBConnection对象封装到PooledDedicatedDBConnection中并返回。
    # 如果最开始创建的链接没有链接，则去创建一个SteadyDBConnection对象，再封装到PooledDedicatedDBConnection中并返回。
    # 一旦关闭链接后，连接就返回到连接池让后续线程继续使用。
    conn = POOL.connection()

    # print(th, '链接被拿走了', conn1._con)
    # print(th, '池子里目前有', pool._idle_cache, '\r\n')

    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute('select * from tb1')
    result = cursor.fetchall()
    conn.close()


func()

加锁

如果没有连接池，使用pymysql来连接数据库时，单线程应用完全没有问题，但如果涉及到多线程应用那么就需要加锁，一旦加锁那么连接势必就会排队等待，当请求比较多时，性能就会降低了。

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#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import pymysql
import threading
from threading import RLock

LOCK = RLock()
CONN = pymysql.connect(host='127.0.0.1',
                       port=3306,
                       user='root',
                       password='123',
                       database='pooldb',
                       charset='utf8')


def task(arg):
    with LOCK:
        cursor = CONN.cursor()
        cursor.execute('select * from tb1')
        result = cursor.fetchall()
        cursor.close()

        print(result)


for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task, args=(i,))
    t.start()

无锁（报错）

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#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import pymysql
import threading
CONN = pymysql.connect(host='127.0.0.1',
                       port=3306,
                       user='root',
                       password='123',
                       database='pooldb',
                       charset='utf8')


def task(arg):
    cursor = CONN.cursor()
    cursor.execute('select * from tb1')
    result = cursor.fetchall()
    cursor.close()

    print(result)


for i in range(10):
    t = threading.Thread(target=task, args=(i,))
    t.start()

PS: 查看连接 show status like ‘Threads%’;

工作中使用

正常工作中应使用单例模式来使用数据库连接池

  • 先封装一个数据库操作对象