MySQL源碼學習之Connection Manager詳解
MySQL數據庫Connection Manager的相關知識是本文我們主要要介紹到內容，接下來就讓我們一起來了解一下吧。
1.連接的線程數
MySQL支持單線程和多線程兩種連接線程數。如果是單線程，則在同一時刻，只能有一個connection連接到MySQL,其他的連接會被掛起。如果是多線程，則同一時刻可以支持多個connection同時連接到服務器。可以通過設置服務器的啟動參數來設定連接的線程數：
- mysqld.exe --thread-handling=no-threads
- mysqld.exe --thread-handling=one-thread-per-connection
服務器如何通過參數來選擇使用哪種方式的呢？且看服務器中的分支代碼：
- #ifdef EMBEDDED_LIBRARY
- one_thread_scheduler(&thread_scheduler);
- #else
- if (global_system_variables.thread_handling <=
- SCHEDULER_ONE_THREAD_PER_CONNECTION)
- one_thread_per_connection_scheduler(&thread_scheduler);
- else if (global_system_variables.thread_handling == SCHEDULER_NO_THREADS)
- one_thread_scheduler(&thread_scheduler);
- else
- pool_of_threads_scheduler(&thread_scheduler); /* purecov: tested */
- #endif
這段代碼出現在get_options函數中，此函數是根據傳入的服務器參數，設置相應參數的模式。由這段代碼可以看出，如果定義了EMBEDDED_LIBRARY宏定義(估計應該是嵌入式使用)，則調用one_thread_scheduler，即使用單線程。如果參數小于等于SCHEDULER_ONE_THREAD_PER_CONNECTION，則調用one_thread_per_connection_scheduler，即每個連接一個線程，即多線程。
至于global_system_variables.thread_handling是如何進行設置的呢？其實就是根據我們傳遞給服務器的參數--thread-handling進行設置的，參數的設置統一在函數get_options中，其調用mysqld_get_one_option，其中有個分支，代碼如下：
- case OPT_THREAD_HANDLING:
- {
- global_system_variables.thread_handling=
- find_type_or_exit(argument, &thread_handling_typelib, opt->name)-1;
- break;
- }
對參數初始化有興趣的可以具體的看下get_options這個函數，這里就不詳細講解了。 我們來看下one_thread_scheduler和one_thread_per_connection_scheduler的源代碼，看下他們都做了些什么？
- void one_thread_scheduler(scheduler_functions* func)
- {
- func->max_threads= 1;
- #ifndef EMBEDDED_LIBRARY
- func->add_connection= handle_connection_in_main_thread;
- #endif
- func->init_new_connection_thread= init_dummy;
- func->end_thread= no_threads_end;
- }
- void one_thread_per_connection_scheduler(scheduler_functions* func)
- {
- func->max_threads= max_connections;
- func->add_connection= create_thread_to_handle_connection;
- func->end_thread= one_thread_per_connection_end;
- }
原來就是設置了一個結構體中scheduler_functions的參數，只不過這些參數是一些函數指針罷了，也就是說在具體的調用中，
只需要調用add_connection或end_thread即可，不需要知道到底是調用了哪個函數，這大概就是一種變形的多態性吧。
2.初始化網絡配置
網絡配置比較簡單，就是設置端口，創建套接字，綁定端口，監聽端口。實現全部集中在network_init函數中，由于這個函數確
實沒什么好講的，如果對socket不熟悉的話，可以去網上搜索下相關知識。這里直接給出相應的偽代碼：
- network_init
- {
- set_ports; //設置端口號，#define MYSQL_PORT 3306
- socket； //創建套接字
- bind; //綁定端口號
- listen； //監聽端口號
- }
3.連接的方式
進程間通信的方式不止是SOCKET，還有其他很多方式。Mysql支持三種連接方式：namepipe、socket和shared memory，即命名管道、套接字和共享內存的方式。這三種方式是可以共存的。默認只使用套接字。
TCP/IP套接字方式是MySQL在任何平臺下都提供的連接方式，也是網絡中使用得最多的一種方式。這種方式在TCP/IP連接上建立一個基于網絡的連接請求，一般情況下客戶端在一臺服務器上，而MySQL實例在另一臺服務器上，這兩臺機器通過一個TCP/IP網絡連接。
例如，我可以在Windows服務器下請求一臺遠程Linux服務器下的MySQL實例。在Windows 2000、Windows XP、Windows 2003和Windows Vista以及在此之后的 Windows操作系統中，如果兩個需要通信的進程在同一臺服務器上，那么可以使用命名管道，SQL Server數據庫默認安裝后的本地連接也使用命名管道。在MySQL數據庫中，需在配置文件中啟用--enable-named-pipe選項。
在MySQL 4.1之后的版本中，MySQL還提供了共享內存的連接方式，在配置文件中添加--shared-memory。如果想使用共享內存的方式，在連接時，Mysql客戶端還必須使用-protocol=memory選項。啟動時可以通過下面的參數進行設置。
- mysqld.exe --enable-named-pipe
- mysqld.exe --shared-memory
除了在啟動時進行參數設置外，也可以通過修改MY.INI文件進行設置。我們來看下源碼中選擇連接方式的分支函數handle_connections_methods：
- handle_connections_methods()
- {
- if (hPipe != INVALID_HANDLE_VALUE)
- {
- handler_count++;
- if (pthread_create(&hThread,&connection_attrib,
- handle_connections_namedpipes, 0))
- {
- sql_print_warning("Can't create thread to handle named pipes");
- handler_count--;
- }
- }
- if (have_tcpip && !opt_disable_networking)
- {
- handler_count++;
- if (pthread_create(&hThread,&connection_attrib,
- handle_connections_sockets, 0))
- {
- sql_print_warning("Can't create thread to handle TCP/IP");
- handler_count--;
- }
- }
- if (opt_enable_shared_memory)
- {
- handler_count++;
- if (pthread_create(&hThread,&connection_attrib,
- handle_connections_shared_memory, 0))
- {
- sql_print_warning("Can't create thread to handle shared memory");
- handler_count--;
- }
- }
- }
由于對于namepipe和memory share的通信方式不太了解，這里只研究socket的通信方式。從代碼中可以看出，handle_connections_sockets便是socket的設置，我們就來看下它。
4.socket管理創建新線程
socket管理其實比較簡單，直接給出其偽代碼：
- handle_connections_sockets
- {
- select; //監視socket文件描述符
- new_socket = accept;//處理到來的客戶端連接
- thd = new THD；創建THD類
- vio_tmp = vio_new(new_socket,VIO_TYPE_TCPIP, 0); //初始化VIO結構體
- my_net_init(&thd->net, vio_tmp);//初始化thd的net結構體
- create_new_thread(thd);//為這個連接創建一個新的線程，如果是單線程模式的話，就不會創建一個新線程
- }
首先是select函數進行監視socket端口，如果監控到有連接，則通過accept函數接受客戶端的連接，然后新建一個THD類，將連接參數全部設置到THD類的參數上，最后調用create_new_thread函數，這個函數便是重點。 我們進入這個函數，看下做了啥。
- create_new_thread
- {
- ++connection_count;//全局連接數自增
- thread_count++; //全局線程數自增
- thread_scheduler.add_connection(thd);//真正創建線程
- }
So easy,首先將全局連接數+1，全局線程數+1，然后調用add_connection函數，這個函數就是我們在上面第一步設置連接的
線程數中，one_thread_scheduler和one_thread_per_connection_scheduler中設置的一個參數。這兩者的區別便是是否創建了
一個新的線程來處理到來的連接。one_thread_scheduler是單線程方式，木有新建線程。我們重點研究one_thread_per_connection_scheduler，其設置的add_connection函數為create_thread_to_handle_connection：
- create_thread_to_handle_connection(THD *thd)
- {
- thread_created++;
- threads.append(thd); // 創建線程數自增，并加入到threads鏈表上
- pthread_create(&thd->real_id,&connection_attrib,
- handle_one_connection,
- (void*) thd);//這就是真正創建線程的地方了，函數便是handle_one_connection
- }
可見，最后調用了pthread_create函數，這個函數便是創建一個新的線程，新線程的處理函數為handle_one_connection.
5.新線程處理流程
新線程處理函數為handle_one_connection，到此位置，一個新的connection被一個新創建的線程所單獨處理。我們看下其中
是如何進行處理的。
- handle_one_connection(void *arg)
- {
- for (;;)
- {
- lex_start(thd); //初始化詞法分析結構體
- login_connection(thd); //用戶認證，失敗報錯
- prepare_new_connection_state(THD* thd)；//Initialize THD to handle queries
- while (!net->error && net->vio != 0 && //循環處理command
- !(thd->killed == THD::KILL_CONNECTION))
- {
- if (do_command(thd))
- break; //處理失敗跳出
- }
- end_connection(thd); //關閉連接
- close_connection(thd, 0, 1);
- thread_scheduler.end_thread(thd,1);//結束線程
- return 0;
- }
- }
首先進行了詞法分析結構體的初始化，然后進行用戶認證，認證成功后通過do_command循環執行客戶端發過來的命令。
6.總結
整個connection manager的流程十分清晰，單線程的連接一般很少使用，大多使用多線程方式。多線程連接中其實還涉及到線程緩沖池的概念，即如果一個連接斷開后，其所創建的線程不會被銷毀掉，而是放到緩沖池中，等待下一個新的connection到來時，首先去線程緩沖池查找是否有空閑的線程，有的話直接使用，木有的話才去創建新的線程來管理這個connection。
關于MySQL數據庫Connection Manager的相關知識就介紹到這里了，希望本次的介紹能夠對您有所收獲！
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