Mongodb源码分析--链接池(ConnPool)


 在之前的一篇文章中，介绍了mongos的balaner的执行流程，其中在源码中的Balancer::run()方法里简单说明了为了连接到configserver，balancer通过构造ScopedDbConnection实现来链接并执行相应操作，因为当时篇幅所限，只是该链接使用池化的方式一带而过，今天就专门介绍一下mongodb中使用池化方式来管理链接对象以提升链接效率的原理。
    
    好了，开始今天的正文吧！
    首先看一下balancer类的run()方法，相关代码如下：    
    
    //balance.cpp
    void Balancer::run() {
        ......
        while ( ! inShutdown() ) {//一直循环直到程序中断或关闭
            try {
                ......
                
                ScopedDbConnection conn( config );
               
                ......
           
                conn.done();//将conn放到链接池中(为其它后续操作使用)
                sleepsecs( _balancedLastTime ? 5 : 10 );
            }
            catch ( std::exception& e ) {
                ......
            }
        }
    }
    上面方法中从ScopedDbConnection声明到该实现执行done()方法结束，系统会从链接池中获取一个链接对象，如无链接则直接创建。如果是创建的链接，则会将该链接添加到池中。下面我们就看一下其类图：

 
    图中的红框所圈的类均为connpool.h头文件中所包含定义的类信息，而这些类中（比如ScopedDbConnection，上面代码提到过）会包含一个DBClientBase属性指针，而DBClientBase的定义位于dbclient.h头文件中，其主要是定义了客户端连接到mongodb服务端时所经常进行的操作（CRUD等）。
    图中的类比较多，主要的几个包括：   

    ScopedDbConnection：池中的数据库链接类，其通过持有的DBClientBase指出针来施加crud操作
    DBConnectionPool：数据库链接池类，定义链接的创建，获取，flush，以及维护等操作。
    PoolForHost：该对象提供以栈式(stack)方式管理pool链接对象。
    
    下面就先看一下ScopedDbConnection的构造方法，其执行流程如下：

    //connpool.cpp
    ScopedDbConnection::ScopedDbConnection(const Shard& shard )
        : _host( shard.getConnString() ) , _conn( pool.get(_host) ) {
    }

    其中的_host( shard.getConnString() )只是将要链接的mongo服务地址绑定到ScopedDbConnection的_host属性上。重要的是_conn( pool.get(_host)）这一行代码，它会从池中（pool类型为DBConnectionPool）获取一个链接，如池中没有则会创建一个链接并返回，如下（详情见注释）：

    //connpool.cpp
    DBClientBase* DBConnectionPool::get(const ConnectionString& url) {
        // 从池中获取一个链接对象
        DBClientBase * c = _get( url.toString() );
        //如获取到则直接返回
        if ( c ) {
            onHandedOut( c );//执行取出时定义的hook方法
            return c;
        }
        string errmsg;
        c = url.connect( errmsg );
        uassert( 13328 ,  _name + ": connect failed " + url.toString() + " : " + errmsg , c );
        //以url为链接地址，构造一个链接对象并返回该对象
        return _finishCreate( url.toString() , c );
    }

    上面方法中_get( url.toString() ) 这一行代码主要是用于执行从池中获取对象的操作，它的实现代码如下：
    

    DBClientBase* DBConnectionPool::_get(const string& ident) {
        scoped_lock L(_mutex);
        PoolForHost& p = _pools[ident];//获取指定的链接池
        return p.get();
    }

    其中_pools类型定义如下，用于实现从“服务器名称”到“相应链接池”的映射，因为不同的服务器会对应不同的链接池：

       typedef map<string,PoolForHost,serverNameCompare> PoolMap;
    
    找到了相应的链接池之后，返回该池所对应的PoolForHost对象的引用，该对象提供以栈式(stack)方式管理pool链接对象。其get()方法定义如下：
 
    //connpool.cpp 
    DBClientBase * PoolForHost::get() {
        time_t now = time(0);
        while ( ! _pool.empty() ) {
            StoredConnection sc = _pool.top();//取出栈顶链接
            _pool.pop();//移除栈顶的元素
            if ( sc.ok( now ) )//如链接空闲未超过1小时
                return sc.conn;
            delete sc.conn; //释放链接对象
        }
        return NULL;//如无有效链接，则返回null
    }

    现在我们再将注意力放回到主流程DBClientBase* DBConnectionPool::get(const ConnectionString& url)方法的下面一行代码，即：

    //connpool.cpp
    //如获取到则直接返回
    if ( c ) {
            onHandedOut( c );//执行取出时定义的hook方法
            return c;
    }

    该方法一个hook方法的调用，它的实现方式有些复杂，很像设置模式中的Observer （观察者）模式，我们先看一下该模式的类图：
    
    有关该模式的具体讲解可以参见相关资料或在google上搜一下，这里暂不做解释了。
    
    这里我们先看一下该方法的具体实现（onCreate与onHandedOut方式类似，这里仅对onHandedOut进行说明）：
    

vo

补充：软件开发 , C语言 ,