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MySQL源碼學習之Connection Manager詳解

編輯：MySQL綜合教程

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。如果參數小於等於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。

至於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，這裡就不詳細講解了。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麼？

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，由於這個函數確

實沒什麼好講的，如果對socket不熟悉的話，可以去網上搜索下相關知識。這裡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在任何平台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連接上建立一個基於網絡的連接請求，一般情況下客戶端在一台服務器上，而MySQL實例在另一台服務器上，這兩台機器通過一個TCP/IP網絡連接。

例如，我可以在Windows服務器下請求一台遠程Linux服務器下的MySQL實例。在Windows 2000、Windows XP、Windows 2003和Windows Vista以及在此之後的 Windows操作系統中，如果兩個需要通信的進程在同一台服務器上，那麼可以使用命名管道，SQL Server數據庫默認安裝後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之後的版本中，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--;  
}  
}  
}

由於對於namepipe和memory share的通信方式不太了解，這裡只研究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，然後新建一個THD類，將連接參數全部設置到THD類的參數上，最後調用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，然後調用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，並加入到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，最後調用了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，然後進行用戶認證，認證成功後通過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後，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閒的線程，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。

關於MySQL數據庫Connection Manager的相關知識就介紹到這裡了，希望本次的介紹能夠對您有所收獲！