連接池項目考點

好的！讓我詳細講解一下您項目中的連接池是如何工作的。我會基于您現有的代碼來分析整個工作流程。

Read file: net/ngx_c_socket_conn.cxx
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Ran tool
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Read file: _include/ngx_c_socket.h
Read file: _include/ngx_c_socket.h
Read file: _include/ngx_c_socket.h
現在我來詳細講解您項目中的連接池是如何工作的：

連接池詳細工作原理講解

1. 連接池的核心數據結構

您的連接池使用了三個核心的鏈表來管理連接：

// 連接池的核心數據結構
std::list<lpngx_connection_t>  m_connectionList;      // 所有連接列表【連接池】
std::list<lpngx_connection_t>  m_freeconnectionList;  // 空閑連接列表【這里邊裝的全是空閑的連接】
std::list<lpngx_connection_t>  m_recyconnectionList;  // 將要釋放的連接放這里// 原子計數器
std::atomic<int>               m_total_connection_n;  // 連接池總連接數
std::atomic<int>               m_free_connection_n;   // 連接池空閑連接數
std::atomic<int>               m_totol_recyconnection_n; // 待釋放連接隊列大小// 互斥鎖
pthread_mutex_t                m_connectionMutex;     // 連接相關互斥量
pthread_mutex_t                m_recyconnqueueMutex;  // 連接回收隊列相關的互斥量

2. 連接池的初始化過程

`initconnection()` 函數詳解

void CSocekt::initconnection()
{lpngx_connection_t p_Conn;  // 連接對象CMemory *p_memory = CMemory::GetInstance();   int ilenconnpool = sizeof(ngx_connection_t);  // 連接對象大小// 循環創建指定數量的連接對象for(int i = 0; i < m_worker_connections; ++i) {// 1. 分配內存 - 使用自定義內存管理器p_Conn = (lpngx_connection_t)p_memory->AllocMemory(ilenconnpool, true);// 2. 手工調用構造函數 - 因為AllocMemory無法調用構造函數p_Conn = new(p_Conn) ngx_connection_t();  // 定位new// 3. 初始化連接對象p_Conn->GetOneToUse();// 4. 將連接放入兩個列表m_connectionList.push_back(p_Conn);     // 所有連接都放在總列表m_freeconnectionList.push_back(p_Conn); // 空閑連接放在空閑列表}// 5. 設置計數器m_free_connection_n = m_total_connection_n = m_connectionList.size();
}

初始化過程的關鍵點：

使用定位new技術，因為自定義內存管理器無法調用構造函數
每個連接對象都會調用GetOneToUse()進行初始化
初始時，所有連接都在空閑列表中

3. 連接對象的生命周期管理

連接對象的初始化 - `GetOneToUse()`

void ngx_connection_s::GetOneToUse()
{++iCurrsequence;  // 序號遞增，用于檢測連接是否有效fd  = -1;                                         // 開始先給-1curStat = _PKG_HD_INIT;                           // 收包狀態處于初始狀態precvbuf = dataHeadInfo;                          // 收包緩沖區指向包頭信息irecvlen = sizeof(COMM_PKG_HEADER);               // 先收包頭長度的數據precvMemPointer   = NULL;                         // 接收內存指針iThrowsendCount   = 0;                            // 發送計數psendMemPointer   = NULL;                         // 發送內存指針events            = 0;                            // epoll事件lastPingTime      = time(NULL);                   // 上次ping的時間FloodkickLastTime = 0;                            // Flood攻擊檢測FloodAttackCount  = 0;	                          iSendCount        = 0;                            // 發送隊列數據條目數
}

連接對象的清理 - `PutOneToFree()`

void ngx_connection_s::PutOneToFree()
{++iCurrsequence;   // 序號遞增// 釋放接收數據的內存if(precvMemPointer != NULL) {CMemory::GetInstance()->FreeMemory(precvMemPointer);precvMemPointer = NULL;        }// 釋放發送數據的內存if(psendMemPointer != NULL) {CMemory::GetInstance()->FreeMemory(psendMemPointer);psendMemPointer = NULL;}iThrowsendCount = 0;  // 重置發送計數
}

4. 連接池的獲取和歸還機制

獲取連接 - `ngx_get_connection()`

lpngx_connection_t CSocekt::ngx_get_connection(int isock)
{// 加鎖保護，因為可能有多個線程同時訪問CLock lock(&m_connectionMutex);  if(!m_freeconnectionList.empty()){// 有空閑連接，從空閑列表中取出lpngx_connection_t p_Conn = m_freeconnectionList.front();m_freeconnectionList.pop_front();  // 從空閑列表移除p_Conn->GetOneToUse();  // 重新初始化連接對象--m_free_connection_n;  // 空閑連接數減1p_Conn->fd = isock;     // 設置socket文件描述符return p_Conn;}// 沒有空閑連接，創建新連接CMemory *p_memory = CMemory::GetInstance();lpngx_connection_t p_Conn = (lpngx_connection_t)p_memory->AllocMemory(sizeof(ngx_connection_t), true);p_Conn = new(p_Conn) ngx_connection_t();p_Conn->GetOneToUse();m_connectionList.push_back(p_Conn);  // 加入總列表++m_total_connection_n;              // 總連接數加1p_Conn->fd = isock;return p_Conn;
}

歸還連接 - `ngx_free_connection()`

void CSocekt::ngx_free_connection(lpngx_connection_t pConn) 
{// 加鎖保護CLock lock(&m_connectionMutex);  // 清理連接對象pConn->PutOneToFree();// 放回空閑列表m_freeconnectionList.push_back(pConn);// 空閑連接數加1++m_free_connection_n;
}

5. 連接回收機制

延遲回收 - `inRecyConnectQueue()`

void CSocekt::inRecyConnectQueue(lpngx_connection_t pConn)
{std::list<lpngx_connection_t>::iterator pos;bool iffind = false;// 加鎖保護回收隊列CLock lock(&m_recyconnqueueMutex);// 防止連接被多次放入回收隊列for(pos = m_recyconnectionList.begin(); pos != m_recyconnectionList.end(); ++pos){if((*pos) == pConn) {iffind = true;break;			}}if(iffind == true) {return;  // 已經存在，不再重復添加}// 設置回收時間并加入回收隊列pConn->inRecyTime = time(NULL);        // 記錄回收時間++pConn->iCurrsequence;                // 序號遞增m_recyconnectionList.push_back(pConn); // 加入回收隊列++m_totol_recyconnection_n;            // 回收隊列大小加1--m_onlineUserCount;                   // 在線用戶數減1
}

回收線程 - `ServerRecyConnectionThread()`

void* CSocekt::ServerRecyConnectionThread(void* threadData)
{ThreadItem *pThread = static_cast<ThreadItem*>(threadData);CSocekt *pSocketObj = pThread->_pThis;time_t currtime;int err;std::list<lpngx_connection_t>::iterator pos, posend;lpngx_connection_t p_Conn;while(1){// 每200毫秒檢查一次usleep(200 * 1000);// 如果有待回收的連接if(pSocketObj->m_totol_recyconnection_n > 0){currtime = time(NULL);err = pthread_mutex_lock(&pSocketObj->m_recyconnqueueMutex);  lblRRTD:pos    = pSocketObj->m_recyconnectionList.begin();posend = pSocketObj->m_recyconnectionList.end();for(; pos != posend; ++pos){p_Conn = (*pos);// 檢查是否到了回收時間if((p_Conn->inRecyTime + pSocketObj->m_RecyConnectionWaitTime) > currtime && g_stopEvent == 0){continue; // 沒到釋放時間}    // 檢查是否可以回收if(p_Conn->iThrowsendCount > 0){// 還有未發送完的數據，記錄日志但繼續回收ngx_log_stderr(0,"到釋放時間卻發現iThrowsendCount!=0，這個不該發生");}// 執行回收--pSocketObj->m_totol_recyconnection_n;        // 回收隊列大小減1pSocketObj->m_recyconnectionList.erase(pos);   // 從回收隊列移除pSocketObj->ngx_free_connection(p_Conn);       // 歸還到連接池goto lblRRTD; }err = pthread_mutex_unlock(&pSocketObj->m_recyconnqueueMutex); }// 程序退出時的強制回收邏輯...}return (void*)0;
}

6. 連接池的工作流程圖

初始化階段:
┌─────────────────┐
│ initconnection()│
└─────────┬───────┘│▼
┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│ m_connectionList│    │m_freeconnectionList│
│ (所有連接)      │    │ (空閑連接)      │
└─────────────────┘    └─────────────────┘│                      │└──────────┬───────────┘│▼┌─────────────────┐│ 連接對象初始化  ││ GetOneToUse()   │└─────────────────┘使用階段:
┌─────────────────┐
│ 客戶端連接請求  │
└─────────┬───────┘│▼
┌─────────────────┐
│ngx_get_connection│
└─────────┬───────┘│▼
┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│ 有空閑連接？    │───?│ 從空閑列表取出  │
└─────────┬───────┘    └─────────────────┘│▼
┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│ 沒有空閑連接？  │───?│ 創建新連接      │
└─────────┬───────┘    └─────────────────┘│▼
┌─────────────────┐
│ 連接使用中...   │
└─────────┬───────┘│▼
┌─────────────────┐
│ 連接斷開        │
└─────────┬───────┘│▼
┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│ 立即歸還？      │───?│ ngx_free_connection│
└─────────┬───────┘    └─────────────────┘│▼
┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│ 延遲回收？      │───?│ inRecyConnectQueue│
└─────────┬───────┘    └─────────────────┘│▼
┌─────────────────┐
│ 回收線程處理    │
│ ServerRecyConnectionThread│
└─────────────────┘