一、如何通过连接访问下游 工程架构中有很多访问下游的需求，下游包括但不限于服务 / 数据库 / 缓存，其通讯步骤是为： （1）与下游建立一个连接 （2）通过这个连接，收发请求 （3）交互结束，关闭连接，释放资源 这个连接是什么呢，通过连接怎么调用下游接口？服务 / 数据库 / 缓存，官方会提供不同语言的 Driver、Document、DemoCode 来教使用方建立连接与调用接口，以 MongoDB 的 C++ 官方 Driver API 为例（伪代码）： DBClientConnection* c = new DBClientConnection(); c->connect(“127.0.0.1:8888”); c->insert(“db.s”, BSON(”shenjian”)); c->close(); 这个 DBClientConnection 就是一个与 MongoDB 的连接，官方 Driver 通过它提供了若干 API，让用户可以对 MongoDB 进行连接，增删查改，关闭的操作，从而实现不同的业务逻辑。 二、为什么需要连接池 当并发量很低的时候，上述伪代码没有任何问题，但当服务单机 QPS 达到几百、几千的时候，建立连接 connect 和销毁连接 close 就会成为瓶颈，此时该如何优化？ 结论也很简单，服务启动的时候，先建立好若干连接 Array[DBClientConnection]，当有请求过来的时候，从 Array 中取出一个，执行下游操作，执行完再放回，从而避免反复的建立和销毁连接，以提升性能。 而这个对 Array[DBClientConnection]进行维护的数据结构，就是连接池。有了连接池之后，数据库操作的伪代码变为： DBClientConnection* c = ConnectionPool::GetConnection(); c->insert(“db.s”, BSON(”shenjian”)); ConnectionPool::FreeConnection(c); 三、连接池核心接口与实现 通过上面的讨论，可以看到连接池 ConnectionPool 主要有三个核心接口： （1）Init：初始化好 Array[DBClientConnection]，这个接口只在服务启动时调用一次 （2）GetConnection：请求每次需要访问数据库时，不是 connect 一个连接，而是通过连接池的这个接口来拿 （3）FreeConnection：请求每次访问完数据库时，不是 close 一个连接，而是把这个连接放回连接池 连接池核心数据结构： （1）连接数组 Array DBClientConnection [N] （2）互斥锁数组 Array lock[N] 连接池核心接口实现： Init(){ for i = 1 to N { Array DBClientConnection [i] = new(); Array DBClientConnection [i]->connect(); Array lock[i] = 0; } } 说明：把所有连接和互斥锁初始化 GetConnection() for i = 1 to N { if(Array lock[i] == 0){ Array lock[i] = 1; return Array DBClientConnection[i]; } } } 说明：找一个可用的连接，锁住，并返回连接 FreeConnection(c) for i = 1 to N { if(Array DBClientConnection [i] == c){ Array lock[i] = 0; } } } 说明：找到连接，把锁释放 可以发现，简单的连接池管理并不是很复杂，基本原理即如上所述。 四、未尽事宜 上述伪代码忽略了一些细节，在实现连接池中是需要考虑的： （1）如果连接全部被占用，是返回失败，还是让上游等待 （2）需要实施连接可用性检测 （3）为了让调用方更友好，可能还需要包装一层 DAO 层，让 “连接” 这个东西对调用方都是黑盒的 （4）通过 freeArray，connectionMap 可以让取连接和放回连接都达到 O(1)时间复杂度 （5）可以通过 hash 实现 id 串行化 （6）负载均衡、故障转移、服务自动扩容都可以在这一层实现 希望这一分钟大家有收获。 ==【完】==
