Flask 的 数据库连接 与 DBUtils 数据库连接池

Flask 的 数据库连接 与 DBUtils 数据库连接池

本地线程：thread_local

            为每个线程创建存储数据的空间，用于线程之间的数据隔离
            否则多个线程同时访问，会使得数据混乱

1 Flask 连接数据库 的方法

    pymysql

    依赖 SQLArchemy

数据库连接的方案

1  每次请求反复的创建数据库连接  (可以并发请求 -- 但是每次都会创建连接)
    # 连接数太多

2  将连接放在全局变量  单线程(没有问题)  pymysql 只能支持单线程
    # 不能支持并发


3  import threading
   LOCK = threading.RLock()
   with LOCK:
      connect ---
      ...
   # 这样控制每次只能有一个线程连接  (不能并发操作)
   # 不加锁 ，多线程状况下 会报错


4  基于 DBUtils 实现 数据库连接池

    --  为每一个线程创建一个连接，当连接关闭的时候，不是真正的关闭；
        当本线程再次使用的时候，还是使用最开始的连接，
        只有当线程终止的时候，连接才会关闭

    -- 创建一个连接池(列表)，为所有的线程 提供连接，使用完毕 再放回连接池
       所有的连接都可以被重复使用，共享

    -- 基于实现本地线程： 线程间的数据隔离

2 为什么要使用数据库连接池

如果没有连接池，使用pymysql来连接数据库时，单线程应用完全没有问题，但如果涉及到多线程应用那么就需要加锁，一旦加锁那么连接势必就会排队等待，当请求比较多时，性能就会降低了

    实现并发，避免无限制的连接

3 使用DBUtils 数据库连接池

    DBUtils是Python的一个用于实现数据库连接池的模块

模式一：为每个线程创建一个连接，线程即使调用了close方法，也不会关闭，只是把连接重新放到连接池，供自己线程再次使用。当线程终止时，连接自动关闭

基于本地线程   每个线程创建一个本地线程

POOL = PersistentDB(
    creator=pymysql,  # 使用链接数据库的模块
    maxusage=None,  # 一个链接最多被重复使用的次数，None表示无限制
    setsession=[],  # 开始会话前执行的命令列表。如：["set datestyle to ...", "set time zone ..."]
    ping=0,
    # ping MySQL服务端，检查是否服务可用。# 如：0 = None = never, 1 = default = whenever it is requested, 2 = when a cursor is created, 4 = when a query is executed, 7 = always
    closeable=False,
    # 如果为False时， conn.close() 实际上被忽略，供下次使用，再线程关闭时，才会自动关闭链接。如果为True时， conn.close()则关闭链接，那么再次调用pool.connection时就会报错，因为已经真的关闭了连接（pool.steady_connection()可以获取一个新的链接）
    threadlocal=None,  # 本线程独享值得对象，用于保存链接对象，如果链接对象被重置
    host='127.0.0.1',
    port=3306,
    user='root',
    password='123',
    database='pooldb',
    charset='utf8'
)

def func():
    conn = POOL.connection(shareable=False)
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute('select * from tb1')
    result = cursor.fetchall()
    cursor.close()
    conn.close()                         # 结束本次连接，供本线程再次使用

func()

模式二：创建一批连接到连接池，供所有线程共享使用

先 创建本地连接，让所有线程公用

PS：由于pymysql、MySQLdb等threadsafety值为1，所以该模式连接池中的线程会被所有线程共享。
所以 最大共享数 无用的。

这种模式是最常使用的

db.py:

    import time
    import pymysql
    import threading
    from DBUtils.PooledDB import PooledDB, SharedDBConnection
    POOL = PooledDB(
        creator=pymysql,  # 使用链接数据库的模块
        maxconnections=6,  # 连接池允许的最大连接数，0和None表示不限制连接数
        mincached=2,  # 初始化时，链接池中至少创建的空闲的链接，0表示不创建
        maxcached=5,  # 链接池中最多闲置的链接，0和None不限制
        maxshared=3,  # 链接池中最多共享的链接数量，0和None表示全部共享。PS: 无用，因为pymysql和MySQLdb等模块的 threadsafety都为1，所有值无论设置为多少，_maxcached永远为0，所以永远是所有链接都共享。
        blocking=True,  # 连接池中如果没有可用连接后，是否阻塞等待。True，等待；False，不等待然后报错
        maxusage=None,  # 一个链接最多被重复使用的次数，None表示无限制
        setsession=[],  # 开始会话前执行的命令列表。如：["set datestyle to ...", "set time zone ..."]
        ping=0,
        # ping MySQL服务端，检查是否服务可用。# 如：0 = None = never, 1 = default = whenever it is requested, 2 = when a cursor is created, 4 = when a query is executed, 7 = always
        host='127.0.0.1',
        port=3306,
        user='root',
        password='123',
        database='pooldb',
        charset='utf8'
    )


使用的时候:

    from db import POOL
    
    def func():
        # 检测当前正在运行连接数的是否小于最大链接数，如果不小于则：等待或报raise TooManyConnections异常
        # 否则
        # 则优先去初始化时创建的链接中获取链接 SteadyDBConnection。
        # 然后将SteadyDBConnection对象封装到PooledDedicatedDBConnection中并返回。
        # 如果最开始创建的链接没有链接，则去创建一个SteadyDBConnection对象，再封装到PooledDedicatedDBConnection中并返回。
        # 一旦关闭链接后，连接就返回到连接池让后续线程继续使用。

        conn = POOL.connection()

        # print(th, '链接被拿走了', conn1._con)
        # print(th, '池子里目前有', pool._idle_cache, '
')

        cursor = conn.cursor()
        cursor.execute('select * from tb1')
        result = cursor.fetchall()
        conn.close()                         # 结束本次连接，把连接放回连接池

    func()

小结

1 每次操作都要连接  --- 不允许

2 公用一个连接，多线程会出问题， 加锁-->> 变成了串行

3 DBUtils 数据库连接池：
    (1) 基于treading.local 实现为每一个线程 创建一个连接，当前线程可以反复使用本线程的连接，线程终止的时候连接关闭

      # treading.local  为每一个线程创建一份独立的值，相当于一个字典(每个线程的唯一标识为 键)

    (2) 设置最大连接数
        默认启动时，连接池中创建的连接

      #  1个连接可以为3个线程服务(可能中途返还)