一种基于锁的连接池实现并发请求的方法及其系统

技术领域

本发明涉及计算机通讯技术领域，特别是一种基于锁的连接池实现并发请求的方法及其系统。

背景技术

目前连接池技术的核心思想是：连接复用，通过建立一个数据库连接池以及一套连接使用、分配、管理策略，使得该连接池中的连接可以得到高效、安全的复用，避免了数据库连接频繁建立、关闭的开销。其中连接池的分配、释放策略对于有效复用连接非常重要，目前行业内一般采用Reference Counting（引用记数）的方式进行处理，虽然这个Reference Counting（引用记数）简单直观，实现方便，但是它却存在一个致命的缺陷，就是容易造成内存泄露。就是如果存在循环引用，那么Reference Counting就可能导致内存泄露。

发明内容

为克服上述问题，本发明的目的是提供一种基于锁的连接池实现并发请求的方法，可有效解决内存泄露问题，同时避免反复地建立和销毁连接，提升系统的性能。

本发明采用以下方案实现：一种基于锁的连接池实现并发请求的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1、设置一锁的连接池，所述连接池中包含有锁数组和连接数组，所述锁数组与连接数组一一对应，连接池中有N个连接，则连接池中的每一个连接都对应创建一个连接数组的单元，其中锁数组设置有可用状态和锁状态，锁数组中的锁为可用状态，则表示对应的连接数组的单元没有被使用，锁数组中的锁为锁状态，则表示对应的连接数组的单元被使用；

步骤S2、外部站点请求访问数据库缓存或者服务时，先初始化连接池，将锁数组中的每一个锁置为可用的状态；

步骤S3、外部站点请求访问时，调用GetConnection的接口进行拿连接，即获得一个可用的连接，该连接的连接数组单元对应的锁数组的锁置为锁状态；

步骤S4、请求完数据库缓存或者服务后用完了某一连接，则将该连接进行放回操作，即将连接的连接数组单元所对应的锁数组的锁恢复为可用状态。

进一步的，所述步骤S3进一步具体为：外部站点请求访问时，调用GetConnection的接口进行拿连接，先遍历锁数组，锁数组与连接数组是一一对应的，有多少个连接就有多少个锁；如果在遍历的过程中发现某一个锁元素是未锁状态，就将这个锁锁住，并把锁对应的连接返回给调用方，让调用方去操纵下游的数据库缓存或者是服务；当前连接数组的单元被锁住以后，下一个来拿连接的线程，就不会请求这个连接数组。

进一步的，所述步骤S4进一步具体为：连接进行放回操作后，遍历连接数组，去找连接数组中的哪一个单元是放回的连接，把该单元对应的锁置为可用状态，让这个连接能够被后续的工作行程复用。

本发明还提供了一种基于锁的连接池实现并发请求的系统，所述系统包括连接池设置模块、初始化模块、拿连接模块、放回连接模块；

所述连接池设置模块，用于设置一锁的连接池，所述连接池中包含有锁数组和连接数组，所述锁数组与连接数组一一对应，连接池中有N个连接，则连接池中的每一个连接都对应创建一个连接数组的单元，其中锁数组设置有可用状态和锁状态，锁数组中的锁为可用状态，则表示对应的连接数组的单元没有被使用，锁数组中的锁为锁状态，则表示对应的连接数组的单元被使用；

所述初始化模块，用于外部站点请求访问数据库缓存或者服务时，先初始化连接池，将锁数组中的每一个锁置为可用的状态；

所述拿连接模块，用于外部站点请求访问时，调用GetConnection的接口进行拿连接，即获得一个可用的连接，该连接的连接数组单元对应的锁数组的锁置为锁状态；

所述放回连接模块，用于请求完数据库缓存或者服务后用完了某一连接，则将该连接进行放回操作，即将连接的连接数组单元所对应的锁数组的锁恢复为可用状态。

进一步的，所述拿连接模块的实现方式进一步具体为：外部站点请求访问时，调用GetConnection的接口进行拿连接，先遍历锁数组，锁数组与连接数组是一一对应的，有多少个连接就有多少个锁；如果在遍历的过程中发现某一个锁元素是未锁状态，就将这个锁锁住，并把锁对应的连接返回给调用方，让调用方去操纵下游的数据库缓存或者是服务；当前连接数组的单元被锁住以后，下一个来拿连接的线程，就不会请求这个连接数组。

进一步的，所述放回连接模块的实现方式进一步具体为：连接进行放回操作后，遍历连接数组，去找连接数组中的哪一个单元是放回的连接，把该单元对应的锁置为可用状态，让这个连接能够被后续的工作行程复用。

本发明的有益效果在于：本发明设置一锁的连接池，所述连接池中包含有锁数组和连接数组，所述锁数组与连接数组一一对应，连接池中有N个连接，则连接池中的每一个连接都对应创建一个连接数组的单元，其中锁数组设置有可用状态和锁状态，通过锁机制的连接池的分配、释放策略，可有效解决内存泄露问题，且流程简单，同时避免反复地建立和销毁连接，提升系统的性能。

附图说明

图1是本发明的方法流程示意图。

图2是本发明的一具体实施例的流程示意图。

图3是本发明的系统原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

请参阅图1所示，本发明的一种基于锁的连接池实现并发请求的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1、设置一锁的连接池，所述连接池中包含有锁数组和连接数组，所述锁数组与连接数组一一对应，连接池中有N个连接，则连接池中的每一个连接都对应创建一个连接数组的单元，其中锁数组设置有可用状态和锁状态，锁数组中的锁为可用状态，则表示对应的连接数组的单元没有被使用，锁数组中的锁为锁状态，则表示对应的连接数组的单元被使用；

步骤S2、外部站点请求访问数据库缓存或者服务时，先初始化连接池，将锁数组中的每一个锁置为可用的状态；

步骤S3、外部站点请求访问时，调用GetConnection的接口进行拿连接，即获得一个可用的连接，该连接的连接数组单元对应的锁数组的锁置为锁状态；

步骤S4、请求完数据库缓存或者服务后用完了某一连接，则将该连接进行放回操作，即将连接的连接数组单元所对应的锁数组的锁恢复为可用状态。

下面结合一具体实施例对本发明作进一步说明：

请参阅图2所示，本发明的一种基于锁的连接池实现并发请求的方法，

步骤1：设置连接池

设置一锁的连接池，所述连接池中包含有锁数组和连接数组，所述锁数组与连接数组一一对应，连接池中有N个连接，则连接池中的每一个连接都对应创建一个连接数组的单元，

步骤2：初始化连接池

首先是初始化，假设连接池中有N个连接，连接池数组中的每一个连接都创建（NEW）一个，并且和下游的数据库缓存或服务进行真正的连接，然后同时把锁数组中的每一个锁置为可用的状态。其中方案中介绍的锁直接用0和1去做伪代码的实现（0代表可用状态；1代表锁状态）。

步骤3：拿连接

拿连接GetConnection的接口，如果上游调用GetConnection的接口，会返回一个可用的连接。过程是先遍历是锁数组，锁数组与连接数组是一一对应的，有多少个连接就有多少个锁。如果在遍历的过程中发现某一个锁元素是0（该连接没有被使用，是未锁状态），就将这个锁锁住，并把锁对应的连接返回给调用方，让它去操纵下游的数据库缓存或者是服务。当前被锁住以后，下一个来拿连接的线程，因为这个锁被锁住了就不会返回，对应的这个连接。可以简单的理解为一个找可用连接，锁住并返回连接的一个过程。

步骤4：放回连接

如果调用方用完了这个连接，要把这个连接放回，这个连接所对应的锁就恢复可用状态，以便他给其他的线程去使用这个连接。数据访问层会遍历连接数组，去找连接数组中的哪一个单元是放回的连接，把对应的锁置为可用状态，让这个连接能够被后续的工作行程复用。所以放回连接，它是一个找到连接，并把锁释放的过程。

如图2，连接池基本架构包括“3个核心接口”、“2个核心数据结构”

3个核心接口介绍如下：

第一个接口是初始化，在服务启动的时候，初始化好与下游数据库缓存或者是服务的连接速度。

第二个核心接口是拿连接（GetConnection）。每当你要请求访问下游数据库缓存或者是服务的时候，不是去每次都connect，它建立一个新的连接，而是通过连接池的getconnection来拿一个接口。

第三个接口是释放连接（FreeConnection），每次请求完数据库缓存或者是服务的时候，不是close一个连接，而是把连接放回连接池。这是连接池组件需要提供的，至少必须要有这三个核心接口。

2个核心数据结构介绍如下：

1、锁数组

2、连接数组

解决多个请求并发的使用会出现问题，所以需要锁数组，来做互斥。图2中连接数组的每一个方格即为连接数组的单元。

请参阅图3所示，本发明还提供了一种基于锁的连接池实现并发请求的系统，所述系统包括连接池设置模块、初始化模块、拿连接模块、放回连接模块；

所述连接池设置模块，用于设置一锁的连接池，所述连接池中包含有锁数组和连接数组，所述锁数组与连接数组一一对应，连接池中有N个连接，则连接池中的每一个连接都对应创建一个连接数组的单元，其中锁数组设置有可用状态和锁状态，锁数组中的锁为可用状态，则表示对应的连接数组的单元没有被使用，锁数组中的锁为锁状态，则表示对应的连接数组的单元被使用；

所述初始化模块，用于外部站点请求访问数据库缓存或者服务时，先初始化连接池，将锁数组中的每一个锁置为可用的状态；

所述拿连接模块，用于外部站点请求访问时，调用GetConnection的接口进行拿连接，即获得一个可用的连接，该连接的连接数组单元对应的锁数组的锁置为锁状态；

所述放回连接模块，用于请求完数据库缓存或者服务后用完了某一连接，则将该连接进行放回操作，即将连接的连接数组单元所对应的锁数组的锁恢复为可用状态。

其中，所述拿连接模块的实现方式进一步具体为：外部站点请求访问时，调用GetConnection的接口进行拿连接，先遍历锁数组，锁数组与连接数组是一一对应的，有多少个连接就有多少个锁；如果在遍历的过程中发现某一个锁元素是未锁状态，就将这个锁锁住，并把锁对应的连接返回给调用方，让调用方去操纵下游的数据库缓存或者是服务；当前连接数组的单元被锁住以后，下一个来拿连接的线程，就不会请求这个连接数组。

其中，所述放回连接模块的实现方式进一步具体为：连接进行放回操作后，遍历连接数组，去找连接数组中的哪一个单元是放回的连接，把该单元对应的锁置为可用状态，让这个连接能够被后续的工作行程复用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。