概述

关键技术点

MySQL数据库编程、单例模式、queue队列容器、C++11多线程编程、线程互斥、线程同步通信和 unique_lock、基于CAS的原子整形、智能指针shared_ptr、lambda表达式、生产者-消费者线程模型

项目背景

索引和数据都是存储在磁盘上，提高MySQL数据库（基于C/S设计，服务器应用相当于MySQL Client，通过既定的API将SQL语句发送给MySQL Server，然后执行处理流程CRUD,然后再通过结果返回给服务器应用）的访问瓶颈：

1. 热点数据（访问量比较大）可以放在缓存（redis、memory cache）内，

2. 增加连接池，在高并发的情况下，减少**、(用户是否合法、密码是否正确)、和**所带来的性能损耗。

常见的连接池括阿里的druid，c3p0以及apache dbcp连接池，，全部由Java实现的

本项目为了在C/C++项目中，提供MySQL Server的访问效率，实现基于C++代码的数据库连接池模块

连接池功能点介绍

连接池一般包含了数据库连接所用的ip地址、port端口号、用户名和密码以及其它的性能参数，例如初始连接量，最大连接量，最大空闲时间、连接超时时间等，该项目是基于C++语言实现的连接池，主要也是实现以上几个所有连接池都支持的通用基础功能。

初始连接量（initSize）：表示连接池事先会和MySQL Server创建initSize个数的connection连接，当应用发起MySQL访问时，不用再创建和MySQL Server新的连接，直接从连接池中获取一个可用的连接就可以，使用完成后，并不去释放connection，而是把当前connection再归还到连接池当中。

最大连接量（maxSize）：当并发访问MySQL Server的请求增多时，初始连接量已经不够使用了，此时会根据新的请求数量去创建更多的连接给应用去使用，但是新创建的连接数量上限是maxSize，不能无限制的创建连接，因为每一个连接都会占用一个socket资源，一般连接池和服务器程序是部署在一台主机上的，(都是网络连接)。当这些连接使用完成后，再次归还到连接池当中来维护。

最大空闲时间（maxIdleTime）：当访问MySQL的并发请求多了以后，连接池里面的连接数量会动态增加，上限是maxSize个，当这些连接用完再次归还到连接池当中。如果在指定的maxIdleTime里面，这些新增加的连接都没有被再次使用过，那么新增加的这些连接资源就要被回收掉，只需要保持初始连接量initSize个连接就可以了。

连接超时时间（connectionTimeout）：当MySQL的并发请求量过大，连接池中的连接数量已经到达maxSize了，而此时没有空闲的连接可供使用，那么此时应用从连接池获取连接无法成功，它通过阻塞的方式获取连接的时间如果超过connectionTimeout时间，那么获取连接失败，无法访问数据库。

功能实现设计

ConnectionPool.cpp和ConnectionPool.h：连接池代码实现 Connection.cpp和Connection.h：数据库操作代码、增删改查代码实现

连接池主要包含了以下功能点：

1. 连接池只需要一个实例，所以ConnectionPool以单例模式进行设计
2. 从ConnectionPool中可以获取和MySQL的连接Connection
3. 空闲连接Connection全部维护在一个线程安全的Connection队列中，使用线程互斥锁保证队列的线程安全
4. 如果Connection队列为空，还需要再获取连接，此时需要动态创建连接，上限数量是maxSize
5. 队列中空闲连接时间超过maxIdleTime的就要被释放掉，只保留初始的initSize个连接就可以了，这个功能点肯定需要放在独立的线程中去做
6. 如果Connection队列为空，而此时连接的数量已达上限maxSize，那么等待connectionTimeout时间如果还获取不到空闲的连接，那么获取连接失败，此处从Connection队列获取空闲连接，可以使用带超时时间的mutex互斥锁来实现连接超时时间
7. 用户获取的连接用shared_ptr智能指针来管理，用lambda表达式定制连接释放的功能（不真正释放连接，而是把连接归还到连接池中）
8. 连接的生产和连接的消费采用生产者-消费者线程模型来设计，使用了线程间的同步通信机制条件变量和互斥锁

做项目一定先把功能点想清楚再进行开发，不要边写边删