《“ID串行化”保證群消息順序性》提到，可以通過連接池的改造，實現(xiàn)ID串行化，本篇講講連接池的原理，以及實現(xiàn)細節(jié)。

通常如何通過連接訪問下游？

工程架構中有很多訪問下游的需求，下游包括但不限于服務/數據庫/緩存，其通訊步驟是為：

（1）與下游建立一個連接；

（2）通過這個連接，收發(fā)請求；

（3）交互結束，關閉連接，釋放資源；

不管是服務/數據庫/緩存，官方會提供不同語言的Driver、Document、DemoCode來指導使用方建立連接與調用接口。

以MongoDB的C++官方DriverAPI為例：

DBClientConnection* c = new DBClientConnection();

c->connect(“127.0.0.1:8888”);

c->insert(“db.s”, BSON(”shenjian”));

c->close();

畫外音：建立連接、發(fā)送請求、關閉連接，都非常清晰。

這個DBClientConnection就是一個與MongoDB的連接，官方Driver通過它提供了若干API，讓用戶可以對MongoDB進行連接，增刪查改，關閉的操作，從而實現(xiàn)不同的業(yè)務邏輯。

為什么需要連接池？

當并發(fā)量很低的時候，連接可以臨時建立，但當服務吞吐量達到幾百、幾千的時候，

建立連接connect和銷毀連接close就會成為瓶頸，此時該如何優(yōu)化呢？

（1）當服務啟動的時候，先建立好若干連接Array[DBClientConnection]；

（2）當請求到達的時候，再從Array中取出一個，執(zhí)行下游操作，執(zhí)行完放回；

從而避免反復的建立和銷毀連接，以提升性能。

而這個對Array[DBClientConnection]進行維護的數據結構，就是連接池。

有了連接池之后，數據庫操作的偽代碼變?yōu)椋?/p>

DBClientConnection* c =

ConnectionPool::GetConnection();

c->insert(“db.s”, BSON(”shenjian”));

ConnectionPool::FreeConnection(c);

畫外音：取出連接、發(fā)送請求、放回連接，也非常清晰。

連接池核心原理與實現(xiàn)是怎么樣的呢？

可以看到連接池ConnectionPool主要有三個核心接口：

（1）Init：初始化Array[DBClientConnection]，這個接口只在服務啟動時調用一次；

（2）GetConnection：請求每次需要訪問數據庫時，不connect一個新連接，而是通過連接池的這個接口來拿連接；

（3）FreeConnection：請求每次訪問完數據庫時，不是close一個連接，而是把這個連接放回連接池；

連接池核心數據結構是怎樣的呢？

連接池至少包含兩個核心數據結構：

（1）連接數組Array DBClientConnection[N];

（2）互斥鎖數組Array lock[N];

連接池核心接口，是如何通過核心數據結構的操縱，實現(xiàn)連接池功能的呢？

Init(){

for i = 1 to N {

Array DBClientConnection [i] = new();

Array DBClientConnection [i]->connect();

Array lock[i] = 0;

}

}

畫外音：把所有連接和互斥鎖初始化。

GetConnection()

for i = 1 to N {

if(Array lock[i] == 0){

Array lock[i] = 1;

return Array DBClientConnection[i];

}

}

}

畫外音：找一個可用的連接，鎖住，并返回連接。

FreeConnection(c)

for i = 1 to N {

if(Array DBClientConnection [i] == c){

Array lock[i] = 0;

}

}

}

畫外音：找到連接，把鎖釋放。