从零实现Web服务器(二): 线程池以及线程池的作用,Get和Post的区别,项目中如何编写数据库连接池,定时器优化非活跃连接

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一、线程池以及线程池的作用

所谓线程池，其实就是一个pthread_t类型的普通数组，通过pthread_create()函数创建m_thread_number个线程，用来执行thread_worker()函数以执行每一个请求处理函数(比如http请求的process函数),通过pthread_detach()将线程设置为脱离态(detached)之后，当这一线程运行结束的时候，它的资源会被系统自动回收，而不再需要手动地，在别的线程中对该需要回收的线程进行pthread_join()操作。

注意:在操作线程池的工作队列的时候，一定要加锁，因为它被所有线程共享。并且我们用信号量来标识请求队列中的请求数，通过m_request.wait();来等待一个请求队列出现待处理的HTTP请求，然后交给线程池中的空闲线程来处理。

二、手写线程池

手写一个线程池？？

#include<vector>
#include<string>
#include<list>
#include<thread>
#include<condition_variable>
using namespace std;
class ThreadPool{
public:ThreadPool(int threadnum):started(false),thread_num(thread_num){}~ThreadPool(){stop();for(int i=0;i<thread_num;i++) threadlist[i]->join();for(int i=0;i<thread_num;i++) delete threadlist[i];threadlist.clear();}void thread_worker(){} //线程执行函数，可以自定义捏int getThreadnum(){return thread_num;}void start(){if(thread_num > 0){started=true;for(int i =0;i<thread_num;i++){thread* pthread = new thread(&thread_worker,this);threadlist.push_back(pthread);}}}void stop(){started=false;**condition.notify_all();**}
private:int thread_num;bool started;vector<thread*> threadlist;condition_variable condition;
};

三、Get和Post的区别

偷一个图

四、如何编写数据库连接池

先说说项目中为什么我们需要编写数据库连接池，由于这是一个高并发的服务器，如果说每次用户请求我们都需要新建一个数据库连接，请求结束后我们释放该数据库连接，当用户请求连接过多时，这种做法过于低效，所以类似线程池的做法，我们构建一个数据库连接池，预先生成一些数据库连接放在那里供用户请求使用。

我们先看看单个数据库连接是如何生成的:
1.使用mysql_init()初始化连接
2.使用mysql_real_connect()建立一个到mysql数据库的连接
3.使用mysql_query()执行查询语句
4.使用result = mysql_store_result(mysql)获取结果集
5.使用mysql_num_fields(result)获取查询的列数，mysql_num_rows(result)获取结果集的行数
6.通过mysql_fetch_row(result)不断获取下一行，然后循环输出
7.使用mysql_free_result(result)释放结果集所占内存
8.使用mysql_close(conn)关闭连接

对于一个数据库连接池来讲，就是预先生成多个这样的数据库连接，然后放在一个链表中，同时维护最大连接数MAX_CONN，当前可用连接数FREE_CONN和当前已用连接数CUR_CONN这三个变量。同样注意在对连接池操作时（获取，释放），要用到锁机制，因为它被所有线程共享

五、定时器优化非活跃连接

如果某一个用户connect()到服务器之后，长时间不交换数据，就会一直占用服务器端的文件描述符，导致连接资源的浪费。这个时候就应该利用定时器将这些超时的非活跃连接释放掉。

有这么几种实现方式:

5.1. 基于排序链表实现。

我们监听SIGALRM信号，利用alarm函数周期性的触发SIGALRM信号，信号处理函数利用管道通知主循环，主循环接收到该信号后对升序链表上所有定时器进行处理，若该段时间内没有交换数据，则将该连接关闭，释放所占用的资源。

5.2. 基于小根堆实现。

5.3. 基于红黑树实现。

Nginx中采用了这个方案。

5.4. 基于时间轮实现。

最优的实现方案。

5.4.1 单时间轮实现

单时间轮只有一个由bucket串起来的轮子，下图所示的时间轮有8个bucket，每个bucket下链接着未来对应时刻到期的节点。假设图中相邻bucket到期时间的间隔为slot=1s，从当前时刻0s开始计时，1s时到期的定时器节点挂在bucket[1]下，2s时到期的定时器节点挂在bucket[2]下……当tick检查到时间过去了1s时，bucket[1]下所有节点执行超时动作，当时间到了2s时，bucket[2]下所有节点执行超时动作…….

5.4.2 多时间轮实现

Linux所实现的多时间轮算法，借鉴了日常生活中水表的度量方法，通过低刻度走得快的轮子带动高一级刻度轮子走动的方法，达到了仅使用较少刻度即可表示很大范围度量值的效果。

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