golang sql连接池的实现方法详解

package main

import(
 "fmt"
 "database/sql"
 _ "github.com/go-sql-driver/mysql"
)

func main(){

 db, err := sql.Open("mysql", "username:password@tcp(host)/db_name")
 if err != nil {
  fmt.Println(err)
  return
 }
 defer db.Close()

 rows,err := db.Query("select * from test")

 for rows.Next(){
  //row.Scan(...)
 }
 rows.Close()
}

//github.com/go-sql-driver/mysql/driver.go
func init() {
 sql.Register("mysql", &MySQLDriver{})
}

type MySQLDriver struct{}

func (d MySQLDriver) Open(dsn string) (driver.Conn, error) {
 ...
}

//database/sql/sql.go
func Register(name string, driver driver.Driver) {
 driversMu.Lock()
 defer driversMu.Unlock()
 if driver == nil {
  panic("sql: Register driver is nil")
 }
 if _, dup := drivers[name]; dup {
  panic("sql: Register called twice for driver " + name)
 }
 drivers[name] = driver
}

//database/sql/driver/driver.go
type Driver interface {
 // Open returns a new connection to the database.
 // The name is a string in a driver-specific format.
 //
 // Open may return a cached connection (one previously
 // closed), but doing so is unnecessary; the sql package
 // maintains a pool of idle connections for efficient re-use.
 //
 // The returned connection is only used by one goroutine at a
 // time.
 Open(name string) (Conn, error)
}

db, err := sql.Open("mysql", "username:password@tcp(host)/db_name")

type DB struct {
 driver driver.Driver //数据库实现驱动
 dsn string //数据库连接、配置参数信息，比如username、host、password等
 numClosed uint64

 mu   sync.Mutex   //锁，操作DB各成员时用到
 freeConn  []*driverConn  //空闲连接
 connRequests []chan connRequest //阻塞请求队列，等连接数达到最大限制时，后续请求将插入此队列等待可用连接
 numOpen  int     //已建立连接或等待建立连接数
 openerCh chan struct{}  //用于connectionOpener
 closed  bool
 dep   map[finalCloser]depSet
 lastPut  map[*driverConn]string // stacktrace of last conn's put; debug only
 maxIdle  int     //最大空闲连接数
 maxOpen  int     //数据库最大连接数
 maxLifetime time.Duration   //连接最长存活期，超过这个时间连接将不再被复用
 cleanerCh chan struct{}
}

rows, err := db.Query("select * from test")

func (db *DB) Query(query string, args ...interface{}) (*Rows, error) {
 var rows *Rows
 var err error
 //maxBadConnRetries = 2
 for i := 0; i < maxBadConnRetries; i++ {
  rows, err = db.query(query, args, cachedOrNewConn)
  if err != driver.ErrBadConn {
   break
  }
 }
 if err == driver.ErrBadConn {
  return db.query(query, args, alwaysNewConn)
 }
 return rows, err
}

func (db *DB) query(query string, args []interface{}, strategy connReuseStrategy) (*Rows, error) {
 ci, err := db.conn(strategy)
 if err != nil {
  return nil, err
 }

 //到这已经获取到了可用连接，下面进行具体的数据库操作
 return db.queryConn(ci, ci.releaseConn, query, args)
}

func (db *DB) conn(strategy connReuseStrategy) (*driverConn, error) {
 db.mu.Lock()
 if db.closed {
  db.mu.Unlock()
  return nil, errDBClosed
 }
 lifetime := db.maxLifetime

 //从freeConn取一个空闲连接
 numFree := len(db.freeConn)
 if strategy == cachedOrNewConn && numFree > 0 {
  conn := db.freeConn[0]
  copy(db.freeConn, db.freeConn[1:])
  db.freeConn = db.freeConn[:numFree-1]
  conn.inUse = true
  db.mu.Unlock()
  if conn.expired(lifetime) {
   conn.Close()
   return nil, driver.ErrBadConn
  }
  return conn, nil
 }

 //如果没有空闲连接，而且当前建立的连接数已经达到最大限制则将请求加入connRequests队列，
 //并阻塞在这里，直到其它协程将占用的连接释放或connectionOpenner创建
 if db.maxOpen > 0 && db.numOpen >= db.maxOpen {
  // Make the connRequest channel. It's buffered so that the
  // connectionOpener doesn't block while waiting for the req to be read.
  req := make(chan connRequest, 1)
  db.connRequests = append(db.connRequests, req)
  db.mu.Unlock()
  ret, ok := <-req //阻塞
  if !ok {
   return nil, errDBClosed
  }
  if ret.err == nil && ret.conn.expired(lifetime) { //连接过期了
   ret.conn.Close()
   return nil, driver.ErrBadConn
  }
  return ret.conn, ret.err
 }

 db.numOpen++ //上面说了numOpen是已经建立或即将建立连接数，这里还没有建立连接，只是乐观的认为后面会成功，失败的时候再将此值减1
 db.mu.Unlock()
 ci, err := db.driver.Open(db.dsn) //调用driver的Open方法建立连接
 if err != nil { //创建连接失败
  db.mu.Lock()
  db.numOpen-- // correct for earlier optimism
  db.maybeOpenNewConnections() //通知connectionOpener协程尝试重新建立连接，否则在db.connRequests中等待的请求将一直阻塞，知道下次有连接建立
  db.mu.Unlock()
  return nil, err
 }
 db.mu.Lock()
 dc := &driverConn{
  db:  db,
  createdAt: nowFunc(),
  ci:  ci,
 }
 db.addDepLocked(dc, dc)
 dc.inUse = true
 db.mu.Unlock()
 return dc, nil
}

func (db *DB) putConn(dc *driverConn, err error) {
 ...

 //如果连接已经无效，则不再放入连接池
 if err == driver.ErrBadConn {
  db.maybeOpenNewConnections()
  dc.Close() //这里最终将numOpen数减掉
  return
 }
 ...

 //正常归还
 added := db.putConnDBLocked(dc, nil)
 ...
}

func (db *DB) putConnDBLocked(dc *driverConn, err error) bool {
 if db.maxOpen > 0 && db.numOpen > db.maxOpen {
  return false
 }
 //有等待连接的请求则将连接发给它们，否则放入freeConn
 if c := len(db.connRequests); c > 0 {
  req := db.connRequests[0]
  // This copy is O(n) but in practice faster than a linked list.
  // TODO: consider compacting it down less often and
  // moving the base instead"color: #800000">有个地方需要注意的是，Query、Exec操作用法有些差异：

a.Exec(update、insert、delete等无结果集返回的操作)调用完后会自动释放连接；
b.Query(返回sql.Rows)则不会释放连接，调用完后仍然占有连接，它将连接的所属权转移给了sql.Rows，所以需要手动调用close归还连接，即使不用Rows也得调用rows.Close()，否则可能导致后续使用出错，如下的用法是错误的：


//错误
db.SetMaxOpenConns(1)
db.Query("select * from test")

row,err := db.Query("select * from test") //此操作将一直阻塞

//正确
db.SetMaxOpenConns(1)
r,_ := db.Query("select * from test")
r.Close() //将连接的所属权归还，释放连接
row,err := db.Query("select * from test")
//other op
row.Close()


附：请求一个连接的函数有好几种，执行完毕处理连接的方式稍有差别，大致如下：

  
db.Ping() 调用完毕后会马上把连接返回给连接池。
  
db.Exec() 调用完毕后会马上把连接返回给连接池，但是它返回的Result对象还保留这连接的引用，当后面的代码需要处理结果集的时候连接将会被重用。
  
db.Query() 调用完毕后会将连接传递给sql.Rows类型，当然后者迭代完毕或者显示的调用.Clonse()方法后，连接将会被释放回到连接池。
  
db.QueryRow()调用完毕后会将连接传递给sql.Row类型，当.Scan()方法调用之后把连接释放回到连接池。
  
db.Begin() 调用完毕后将连接传递给sql.Tx类型对象，当.Commit()或.Rollback()方法调用后释放连接。

总结
以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对的支持。