基于Swoole扩展开发异步高性能的MySQL代理服务器

代理服务器

MySQL数据库对每个客户端连接都会分配一个线程，所以连接非常宝贵。开发一个异步的MySQL代理服务器，PHP应用服务器可以长连接到这台Server，既减轻MYSQL的连接压力，又使PHP保持长连接减少connect/close的网络开销。

此Server考虑到了设置了数据库连接池尺寸，区分忙闲，mysqli断线重连，并设置了负载保护。基于swoole扩展开发，io循环使用epoll，是全异步非阻塞的，可以应对大量TCP连接。

程序的逻辑是：启动时创建N个MySQL连接，收到客户端发来的SQL后，分配1个MySQL连接，将SQL发往数据库服务器。然后等待数据库返回查询结果。当数据库返回结果后，再发给对应的客户端连接。

核心的数据结构是3个PHP数组。idle_pool是空闲的数据库连接，当有SQL请求时从idle_pool中移到busy_pool中。当数据库返回结果后从busy_pool中再移到idle_pool中，以供新的请求使用。当SQL请求到达时如果没有空闲的数据库连接，那会自动加入到wait_queue中。一旦有SQL完成操作，将自动从wait_queue中取出等待的请求进行处理。

如此循环使用。由于整个服务器是异步的单进程单线程所以完全不需要锁。而且是完全异步的，效率非常高。

当然本文的代码，如果要用于生产环境，还需做更多的保护机制和压力测试。在此仅抛砖引玉，提供一个解决问题的思路。

class DBServer{ protected $pool_size = 20; protected $idle_pool = array(); //空闲连接 protected $busy_pool = array(); //工作连接 protected $wait_queue = array(); //等待的请求 protected $wait_queue_max = 100; //等待队列的最大长度，超过后将拒绝新的请求 /** * @var swoole_server */ protected $serv; function run() { $serv = new swoole_server("127.0.0.1", 9509); $serv->set(array( 'worker_num' => 1, )); $serv->on('WorkerStart', array($this, 'onStart')); //$serv->on('Connect', array($this, 'onConnect')); $serv->on('Receive', array($this, 'onReceive')); //$serv->on('Close', array($this, 'onClose')); $serv->start(); } function onStart($serv) { $this->serv = $serv; for ($i = 0; $i < $this->pool_size; $i++) { $db = new mysqli; $db->connect('127.0.0.1', 'root', 'root', 'test'); $db_sock = swoole_get_mysqli_sock($db); swoole_event_add($db_sock, array($this, 'onSQLReady')); $this->idle_pool[] = array( 'mysqli' => $db, 'db_sock' => $db_sock, 'fd' => 0, ); } echo "Server: start.Swoole version is [" . SWOOLE_VERSION . "]/n"; } function onSQLReady($db_sock) { $db_res = $this->busy_pool[$db_sock]; $mysqli = $db_res['mysqli']; $fd = $db_res['fd']; echo __METHOD__ . ": client_sock=$fd|db_sock=$db_sock/n"; if ($result = $mysqli->reap_async_query()) { $ret = var_export($result->fetch_all(MYSQLI_ASSOC), true) . "/n"; $this->serv->send($fd, $ret); if (is_object($result)) { mysqli_free_result($result); } } else { $this->serv->send($fd, sprintf("MySQLi Error: %s/n", mysqli_error($mysqli))); } //release mysqli object $this->idle_pool[] = $db_res; unset($this->busy_pool[$db_sock]); //这里可以取出一个等待请求 if (count($this->wait_queue) > 0) { $idle_n = count($this->idle_pool); for ($i = 0; $i < $idle_n; $i++) { $req = array_shift($this->wait_queue); $this->doQuery($req['fd'], $req['sql']); } } } function onReceive($serv, $fd, $from_id, $data) { //没有空闲的数据库连接 if (count($this->idle_pool) == 0) { //等待队列未满 if (count($this->wait_queue) < $this->wait_queue_max) { $this->wait_queue[] = array( 'fd' => $fd, 'sql' => $data, ); } else { $this->serv->send($fd, "request too many, Please try again later."); } } else { $this->doQuery($fd, $data); } } function doQuery($fd, $sql) { //从空闲池中移除 $db = array_pop($this->idle_pool); /** * @var mysqli */ $mysqli = $db['mysqli']; for ($i = 0; $i < 2; $i++) { $result = $mysqli->query($sql, MYSQLI_ASYNC); if ($result === false) { if ($mysqli->errno == 2013 or $mysqli->errno == 2006) { $mysqli->close(); $r = $mysqli->connect(); if ($r === true) continue; } } break; } $db['fd'] = $fd; //加入工作池中 $this->busy_pool[$db['db_sock']] = $db; }}$server = new DBServer();$server->run();

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